航天控制2024,Vol.42Issue(3) :68-74.

基于DBO优化的球载吊舱自抗扰姿态控制

Active Disturbance Rejection Control of Balloon-Borne Gondola Attitude Based on DBO Optimization

尹通志 周江华 张冬辉 张晓军 李一健
航天控制2024,Vol.42Issue(3) :68-74.

基于DBO优化的球载吊舱自抗扰姿态控制

Active Disturbance Rejection Control of Balloon-Borne Gondola Attitude Based on DBO Optimization

尹通志 1周江华 1张冬辉 1张晓军 2李一健1
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作者信息

  • 1. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094;中国科学院大学航空宇航学院,北京 100049
  • 2. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
  • 折叠

摘要

针对采用扭转器作为执行机构的球载吊舱姿态控制方案,利用步进电机作为动力来源,设计了基于自抗扰控制(ADRC)算法的串级控制器,利用蜣螂优化算法(DBO)对控制器中的关键参数进行了寻优,利用寻优得到的控制器相关参数,对吊舱的姿态控制进行了仿真,并考虑了吊舱在飞行过程中抛砂对控制产生的影响.仿真结果表明,所设计的控制算法能跟踪静态与动态目标,控制精度较优,并具有一定的抗干扰能力,也证明了蜣螂优化算法的有效性.

Abstract

Aiming at using the attitude control scheme of taking rotator as ball-borne gondola,stepper mo-tor is applied as the power source and a cascade controller based on active disturbance rejection control(AD-RC)algorithm is designed,and the key parameters in the controller are optimized by using dung beetle op-timization algorithm(DBO).The optimized controller parameters are then used to simulate the attitude control of the gondola,considering dropping ballast during the flight.The simulation results show that the proposed control algorithm can track static and dynamic targets with better control accuracy and anti-inter-ference ability.Furthermore,the effectiveness of the DBO is also confirmed.

关键词

高空气球/吊舱/姿态控制/蜣螂算法(DBO)/自抗扰控制(ADRC)/串级控制

Key words

High altitude balloon/Gondola/Attitude control/Dung beetle algorithm/Active disturbance rejection control/Cascade control

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基金项目

国家自然科学基金(52227811)

出版年

2024
航天控制
北京航天自动控制研究所

航天控制

CSTPCD
影响因子:0.29
ISSN:1006-3242
参考文献量6
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