兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制
稿件作者: 陈立锋,石添文,黄良沛,刘文雯
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.06.024
科学编辑: 杨继森 博士(重庆理工大学 教授)
栏目名称: 信息科学与控制工程
关键词: 物伞系统;自适应模型预测控制;卡尔曼滤波器;速度跟踪控制;PID
文章摘要: 针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设计目标函数及约束条件,在自适应MPC控制器内进行优化求解;引入卡尔曼滤波作为状态估计器,让系统具备对自身状态量变化的感知,提供估计状态量给控制器,实现系统整体反馈校正。开展无风条件和有风条件下自适应MPC控制的物伞系统速度跟踪性能研究,结果表明,此控制方法能够实现对期望速度的良好跟踪;在随机扰动下进行物伞系统速度跟踪控制鲁棒性研究,对比分析了自适应MPC方法和PID控制方法的速度跟踪性能,结果表明,自适应MPC控制的物伞系统速度振荡小于PID控制,其具有较强的抗非线性扰动能力,为实现物伞系统速度控制提供了新方法。
稿件基金: 国家自然科学基金项目(52075163);湖南省研究生科研创新项目(cx20221053)
引用本文格式: 陈立锋,石添文,黄良沛,等.基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制[J].兵器装备工程学报,2024,45(6):175-180.
CHEN Lifeng, SHI Tianwen, HUANG Liangpei, et al.Speed tracking control of object parachute system based on adaptive model prediction[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(6):175-180.
刊期名称: 2024年06期
出版时间: 2024年6月
收稿日期: 2023-09-14
修回日期: 2023-10-20
录用日期: 2023-12-16
上线时间: 2024年6月28日
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