具推力向量及側噴流系統之運載火箭適應控制器設計

Abstract

論文針對具推力向量控制(TVC)及側噴流系統(DCS)的運載火箭，在參數未知下，提出具強健自動駕駛儀之適應控制系統設計。此適應控制器包含了導引律及自動駕駛儀兩部份。為了因應自動駕駛儀造成的姿態誤差，我們也提出解決方法，最後利用巴氏的引理(Barbalat’s Lemma) 證明，確實訊號最後收斂。 在實際模擬中，我們進一步發現，雖然我們理論證實所提出的適應控制法則正確，但由於為積分形式，模擬會造成誤差的累積，進而影響到結果非預期，我們也另外提出適應控制修正方法，並且利用輸入-狀態穩定原理(Input-to-State Stability)，證明系統穩定，且訊號收斂到有限範圍內。並以模擬加以佐證可行性，模擬中包含了空氣動力學模型。 最後，要特別強調，我們由實驗中發現，當質量瞬間變化過大時，我們所提出的適應控制法則會無法達到預期目標，也就是我們提出的適應控制法則只適用於質量瞬間變化不大的前提下，才能達成我們的目標，這與我們提出的假設相當符合。