高速再入飞行器分数阶PIλDμ稳定域分析

作者：秦昌茂^*; 王兴; 雷延花

来源：航天控制, 2021, 39(06): 14-26.

DOI：10.16804/j.cnki.issn1006-3242.2021.06.003

• λDμ" name="keyword">分数阶PIλDμ
• 高速飞行器
• ITAE指标
• D-分解法
• 稳定域分析

高速飞行器再入过程中,具有参数大范围快速时变、强非线性的特性,对控制器的控制品质和稳定性提出了更高的要求。本文通过最优Oustaloup数字算法框图化实现分数阶PIλDμ(Fractional-order PID,FOPID)控制器,建立高速飞行器参数时变的非线性模型,结合ITAE(Integrated Time and Absolute Error)指标利用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)寻优整定分数阶PIλDμ参数,然后针对选定的分数阶PIλDμ控制器,利用D-分解法分析高速飞行器的马赫数及攻角稳定区域。最后结合跟踪微分器设计了改进的分数阶PIλDμ控制器。仿真结果表明,分数阶PIλDμ控制器在具有更好的控制品质的同时可以在大范围内实现高速飞行器的稳定飞行。

• 单位
  中国运载火箭技术研究院