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针对航天器大角度姿态机动,提出了一种新的单神经元自适应比例积分差(PID)控制器设计方法.基于误差二次型最优理论推导出相应的单神经元输入权值参数调整算法,并用Lyapunov稳定性理论分析了控制系统的稳定性.所设计的控制器结构简单、计算量小、鲁棒性好,能更好地适应航天器模型的不确定性,易于在轨实现.数学仿真结果验证控制器有效.