基于模糊理论的悬浮火箭控制器设计与仿真

摘要

悬浮火箭采用推力矢量控制方式,箭体俯仰、偏航通道存在控制耦合作用,模型参数在飞行过程中存在时变性,传统的PID控制算法无法取得较好的控制效果.为此,以模糊理论为基础,分别设计了参数自整定PID控制器及模糊控制器.利用MATLAB构建悬浮火箭俯仰-偏航联合控制回路仿真系统,在俯仰、偏航通道之间存在20％控制耦合作用、加入随机干扰及模型参数时变的条件下对两种控制器的性能进行检验.由仿真结果可看出,参数自整定PID控制器具有较好的鲁棒性,能够抑制系统中存在的干扰作用,控制性能更优.利用Simulink搭建悬浮火箭的六自由度仿真模型,由仿真结果可看出,采用参数自整定PID控制器后,悬浮火箭能够快速抑制干扰并迅速响应俯仰角指令.