Estabilización de la Actitud de la Vibración Elástica del Cohete Basada en un Observador Robusto
Autores: Ge, Zhilei; Li, Yanling; Ma, Shaoxiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estabilización de la Actitud de la Vibración Elástica del Cohete Basada en un Observador Robusto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cohete
Control de actitud
Vibración elástica
Oscilación de propulsante
Observador robusto de ganancia variable
Controlador de estructura variable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un enfoque para suprimir la vibración elástica y el movimiento del propulsor en el control de actitud de un cohete con una alta relación de esbeltez. El método principal es combinar un observador robusto de ganancia variable con un controlador de estructura variable con el propósito de lograr estabilidad en la actitud y suprimir la vibración elástica. Se diseña un observador robusto de ganancia variable para reconstruir la variable de actitud y el complejo estado elástico de orden múltiple. De esta manera, cada orden de vibración elástica puede transformarse en una actitud adicional con las características de actitud del cohete, lo que facilita su control. El cuerpo del cohete reconstruido con una actitud adicional se trata como la entrada del controlador de estructura variable diseñado para generar la señal de control. Bajo la acción simultánea del observador robusto de ganancia variable y el controlador de estructura variable, se logra la estabilidad de actitud para el cohete considerando la vibración elástica de orden múltiple, y el movimiento del propulsor en el tanque de almacenamiento del vehículo de lanzamiento puede ser suprimido simultáneamente. Según los resultados de la simulación, el método propuesto produce un resultado de estabilización satisfactorio en cada orden de vibración elástica (especialmente en la vibración elástica de bajo orden) y es mejor que un único controlador de estructura variable.
Descripción
Este documento propone un enfoque para suprimir la vibración elástica y el movimiento del propulsor en el control de actitud de un cohete con una alta relación de esbeltez. El método principal es combinar un observador robusto de ganancia variable con un controlador de estructura variable con el propósito de lograr estabilidad en la actitud y suprimir la vibración elástica. Se diseña un observador robusto de ganancia variable para reconstruir la variable de actitud y el complejo estado elástico de orden múltiple. De esta manera, cada orden de vibración elástica puede transformarse en una actitud adicional con las características de actitud del cohete, lo que facilita su control. El cuerpo del cohete reconstruido con una actitud adicional se trata como la entrada del controlador de estructura variable diseñado para generar la señal de control. Bajo la acción simultánea del observador robusto de ganancia variable y el controlador de estructura variable, se logra la estabilidad de actitud para el cohete considerando la vibración elástica de orden múltiple, y el movimiento del propulsor en el tanque de almacenamiento del vehículo de lanzamiento puede ser suprimido simultáneamente. Según los resultados de la simulación, el método propuesto produce un resultado de estabilización satisfactorio en cada orden de vibración elástica (especialmente en la vibración elástica de bajo orden) y es mejor que un único controlador de estructura variable.