MPC-PID协同着舰控制器

五级海况抗扰

内环PID增稳与外环MPC导引协同，消除有限时间高度误差，对模型偏差与参数摄动不敏感。

Ran, Dong · Xinrui, Fan · Yulong, Yang · 孙明玮 · Huang, Shaopo · 长禄

Aerospace Science and Technology 2026

参数信息

着舰高度偏差

±0.16 m

控制器参数波动容忍度

5 %

技术优势

强抗扰

即使在五级海况的强气流扰动下，着舰高度偏差仍被限制在±0.16 m以内，避免了因低空扰动导致的着舰失败风险。

抗参数波动

当控制器参数在5%范围内波动时，系统性能保持不敏感，降低了实际部署中参数失配带来的风险。

有限时间收敛

外环基于MPC的导引律经李雅普诺夫理论证明能在有限时间内消除高度误差，保证着舰过程快速稳定。

应用场景

• 舰载无人机着舰：舰载无人机着舰时可抑制低空风扰，减小落点偏差，提高着舰成功率。
• 低空抗扰飞行：在近地强扰流中保持高度稳定，适用于低空突防或精确落地等任务。
• 固定翼飞行控制：为固定翼飞机提供内环增稳与外环导引，简化着舰控制律设计。
• 精确制导与控制：利用MPC优化航迹，实现有限时间收敛与对参数摄动的鲁棒性。