PID高超声速飞行器姿态控制中的应用展望

Ｏｃｔ．２０１０航天控制

ｖ。１．２８，Ｎ。．５ＡｅｒｏｓｐａｃｅＣｏｎｔｒ。１

。９３・分数阶肼Ａ∥在高超声速飞行器

姿态控制中的应用展望

齐乃明秦昌茂宋志国

哈尔滨工业大学，哈尔滨１５０００１

摘要高超声速飞行器的发展是一个必然的趋势，但是其具有强耦合、严重非

线性、大范围气动环境变化的特点，这对飞行器的姿态控制系统提出了更高的要

求。本文简述了现代控制及智能控制在姿态控制器中的应用，回顾了传统ＰＩＤ

及其改进控制技术，针对新的被控对象特点，介绍了分数阶Ｐ，１矿及其发展。由

于分数阶ＰＰＩＹ＂具有比传统ＰＩＤ更好的鲁棒性和控制性能，展望分数阶川１矿

控制在高超声速飞行器姿态控制中得到更广泛的应用。

关键词高超声速飞行器；姿态控制；传统ＰＩＤ；分数阶Ｐ，１矿

中图分类号：Ｖ４４８．２文献标识码：Ａ

文章编号：１００６．３２４２（２０１０）０５－００９３－０６

ＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＦｒａｃｔｉｏｎａｌ－ＯｒｄｅｒＰＩＡＤｐＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ

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ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ

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高超声速飞行器以美国的超一ｘ计划飞行器及通用航空飞行器（ＣＡＶ）［１３为代表，计划实施对全球的快速打击，俄罗斯、日本等国也在积极研制高超声速飞行器，而我国尚处于起步阶段。

高超声速飞行器的飞行速度和高度变化大，可全空域机动飞行但其大范围气动环境的变化引起系统参数变化范围大，各通道间耦合影响也变大，使其成为具有强耦合、严重非线性并带有不确

收稿日期：２００９－０７－２６

作者简介：齐乃明（１９６２一），男，哈尔滨人，教授，博士生导师，主要研究方向为航天器飞行动力学控制与仿真；秦昌茂（１９８５一），男，江西人，博士，主要研究方向为高超声速飞行器制导与控制；宋志国（１９８７一），男，黑龙江人，硕士，

主要研究方向为高超声速飞行器制导与控制。