论文摘要：运载火箭模糊自适应控制方法研究

随着航空航天科学技术的飞速发展，大型运载火箭和天地往返运输系统将成为航空航天科学的重点发展方向之一。运载火箭制导系统是根据当前时刻的状态实时计算出姿态角指令，使运载火箭在目标关机点达到所要求的状态。通过辨识等手段，运载火箭姿态控制系统可视为一个具有参数不确定性和外部干扰的线性时变系统。采用经典控制理论设计的运载火箭的姿态控制回路，有通频带窄、稳定性处于条件稳定状态等缺点。因此有必要研究先进控制与制导方法在运载火箭控制与制导系统设计中的应用。本论文关于控制与制导方法的研究内容如下：论文在运用经典的PID控制方法对运载火箭进行控制并保证系统稳定的基础之上，引入先进的智能控制理论改善系统的动态响应过程和减小稳态误差，以实现系统的最佳控制。论文研究了一种运载火箭模糊变结构自适应连续监督控制方法。针对运载火箭在飞行过程中存在参数不确定性和外在干扰等特点，控制律包括基本反馈控制和监督控制，以使系统的输出轨迹最终稳定在所设计的滑模面上。同时引入模糊推理机制改善系统的动态响应过程和减小稳态误差。论文研究了一种运载火箭模糊间接模型参考自适应控制方法。本方法则是在选择一个稳定参考模型的基础上利用状态反馈设计自适应律来跟踪参考模型的信号，同时在线调整参数可以有效地抑制不确定性干扰。同时引入模糊推理机制，改善系统动态响应性能。对于运载火箭制导律,本论文研究了迭代自适应制导方法。其主要特点是运载火箭在空间的运动不必沿着预定的标准轨道飞行，而是根据运载火箭本身导航系统提供的运载火箭在各瞬时相对起飞点（或目标点）的状态（位置、速度等），经制导律计算，确定出一组控制系统的基准姿态。也就是说，确定一组为完成飞行任务所需的最优推力矢量方向并引入模糊规则对最优推力矢量方向进行调整，从而形成一条飞向目标点的瞬时最优弹道且具有较好的制导效果。