微分估计与弹性识别：新型火箭姿态控制器设计

本文探讨了"基于微分估计和弹性辨识的火箭姿态控制器设计"这一重要课题，发表于2017年8月的《西北工业大学学报》第35卷第4期。作者王佩等，作为助理研究员，主要研究飞行器制导、控制与仿真。文章针对捆绑运载火箭在姿态运动过程中面临的结构参数变化、内外干扰和弹性频率摄动等问题，提出了一种创新的控制策略。 首先，作者采用了动态补偿线性化和系统辨识的方法，构建了一个由刚体姿态控制器和自适应弹性滤波器组成的控制器。通过姿态测量信息，利用微分器技术估计出由参数变化、运动耦合以及内外干扰引起的不确定性，并结合分数阶PDμ控制，实现了对火箭刚体姿态的精确控制。 接着，文章关注到火箭箭体刚体运动与弹性振动在频率特性上的区别，利用控制输入和姿态输出的采样信号进行辨识，以识别姿态传递函数参数。这种方法允许实时计算出弹性振动的频率，进而动态调整陷波滤波器的中心频率，实现了对弹性振动的自适应抑制，增强了控制系统的鲁棒性。 最后，仿真结果验证了这一控制器设计的有效性和实用性。它展现出强大的抗干扰性能，能动态抑制一阶弹性振动，对于满足现代复杂空间发射任务的需求具有重要意义。文章的关键词包括运载火箭、姿态控制、微分器、分数阶控制以及弹性频率辨识。整体来看，这篇文章不仅提供了理论研究，还具有实际工程应用的价值。