基于自适应PID的平流层球载系统方位控制研究

摘要

研究了平流层球载系统的方位控制问题，提出了一种鲁棒自适应PID控制方法。首先介绍了球载系统方位控制系统工作原理并建立了其数学模型，该控制系统采用反作用飞轮子系统实现吊篮方位的高精度控制，并采用反捻装置子系统实现对飞轮电机的卸荷以及对干扰力矩的解耦控制。针对该球载方位控制系统，提出了一种鲁棒自适应PID控制器，控制器以PID控制作为基本闭环控制器，采用CMAC神经网络在线学习逼近系统不确定性和外干扰。闭环稳定性分析表明，该控制器具有渐近稳定性。仿真与试验结果表明，该球载系统方位控制方案以及鲁棒自适应PID控制算法能够准确实现球载系统的方位跟踪，具有较好的鲁棒性能。