用于立方星姿态控制的PSO-BP参数整定PID

龚凡睿¹, 邓小飞², 慕忠成^1,3, 吴树范¹, 褚孙豪¹

（1. 上海交通大学 航空航天学院, 上海 200240；2. 上海卫星工程研究所, 上海 201109；3. 国家市场监督管理总局 空间计量技术重点实验室, 北京 100029）

摘要：随着立方体卫星（立方星，CubeSat）技术从近地轨道任务向深空探测任务的持续发展，受限于功耗有限和数据传输速率较低，对在轨自主控制的需求日益迫切。比例-积分-微分（PID）参数的调谐是实现CubeSat在轨自主控制的关键因素之一。因此，本文提出了一种基于粒子群优化（PSO）和反向传播神经网络的PID控制调谐方法（PSO-BP-PID），并将其应用于ICUBE-Q模型，即一种典型的立方体卫星月球探测任务所使用的模型。仿真结果表明：在立方星部署产生的初始扰动下，所提方法能有效减小立方体卫星姿态调整过程中的超调量和稳态误差。此外，当调整过程中出现突发姿态扰动时，PSO-BP-PID还能重新校准初始权重值，从而进一步优化控制性能。

关键词：卫星姿态控制，比例–积分–微分控制器，反向传播神经网络，参数调谐，粒子群优化

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Cite this article

Gong, F., Deng, X., Mu, Z. et al. PSO-BP Tuned PID for CubeSat Attitude Control. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2026). https://doi.org/10.1007/s12204-026-2940-y

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