考虑动态控制分配的空天飞行器再入姿态复合控制设计

• 作者: 董哲 刘凯 李旦伟 章吉力
• 来源期刊: 宇航学报
• 关键词: 空天飞行器 动态控制分配 二次规划 模型预测控制
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子|GNC and Electronics
• 页码范围: 749-756
• 页数: 8页
• 分类号: V448.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.06.008

摘要

针对空天飞行器再入大气层阶段的直接力/气动力复合控制分配问题,设计了一种基于改进指标函数的动态控制分配律,兼顾了反作用控制系统燃料消耗和闭环控制系统响应速度需求.此外,针对空天飞行器面对称大攻角再入引发的横侧向气动强耦合问题,在预测控制律中引入了通道间交叉耦合反馈项,对姿控过程进行增稳.对比仿真结果表明,动态分配算法在提高了再入姿态控制精度的同时降低了反作用控制系统的燃料消耗;交叉耦合反馈项的引入,缓解了倾侧角指令突变对偏航通道稳定性的干扰影响.