重复使用运载火箭精确回收滑模动态面控制

摘要

针对可重复使用运载火箭一子级再入垂直着陆阶段,利用滑模动态面控制(SMDSC)技术设计了一个精确垂直回收控制策略.首先考虑运载火箭的燃料消耗、质心变化及转动惯量摄动等特点,建立运载火箭一子级返回段动力学模型.然后针对范数有界的不确定性和有界连续的未知干扰,设计一个滑模状态观测器和一个自适应参数估计器用于获得其估计值;随后,基于获得的状态估计值和未知参数估计值,设计了一个基于自适应动态面技术的跟踪控制律.最后,通过数值仿真,对比两种不同控制策略下的运载火箭垂直返回姿态角跟踪能力.结果表明,采用本文提出的自适应滑模动态面控制策略具有更好的跟踪效果.