中国空间科学技术 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 141-151.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0096
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王旋,庞爱平*,勾应翠
WANG Xuan,PANG Aiping*,GOU Yingcui
摘要: 针对航天电推进贮供系统微流体比例阀在宽域流量控制中存在的迟滞非线性补偿精度不足、复杂干扰下动态响应劣化等难题,提出一种改进Bouc-Wen迟滞模型前馈补偿与反馈协同的复合控制算法。通过引入动态速率补偿项和非对称迟滞算子,构建非对称速率Bouc-Wen迟滞模型以重构迟滞环方程,采用改进粒子群优化算法将模型参数辨识的均方误差较PSO降低43.2%。基于该模型设计前馈-反馈复合控制器,通过迟滞模型补偿与PI反馈误差校正的协同优化系统性能。实验表明:算法使系统阶跃调节时间从PI控制的1.1s 缩短至0.425s(提升61.4%),方波跟踪均方根误差由1.83kPa降1.2kPa(降低34.4%),且在350kPa阶跃干扰下恢复时间仅0.24s,超调量稳定在0.8%以内。提出的改进Bouc-Wen迟滞模型与动态增益复合控制方法,解决了非线性精准补偿与动态鲁棒控制的协同难题,相比现有复合控制策略动态响应速度提升30%以上,为航天器推进系统提供宽域高精度、强抗扰(超调量<1%)的工程实践方案。