KSP是一款航天爱好者喜闻乐见的游戏，它有个mod叫KRPC，提供了API供外部程序调用用以操纵游戏内的飞船。最近找到一个simulink版本的api客户端实现（其实就是把python的api函数用matlab调用再封装一次）：https://github.com/himemiyachikane/KRPCSimulink

于是来玩一玩：

首先实现个最简单的控制，空中定高，用两个带输出钳位的PID环，一个控制垂直速度，一个控制高度，这样一开始可以先定速上升：

由于现在还没法控制姿态，先用游戏里自带的SAS保持住姿态：

看起来很稳

再来个复杂点的，把火箭从发射台开到VAB厂房顶上：

先搭个控制姿态的流图：

由于KSP使用的是Unity引擎，里面用的四元数顺序是(x,y,z,w)，而且是左手系，和通常书上的有点不一样，先要处理一下：

顺便转化成和箭体竖立时一致的Y轴向上的坐标系

KRPC似乎没法以箭体坐标系获取三轴角速度，大概是它认为从箭体坐标系看箭体本身角速度恒为零，于是先得获取从地面看的箭体三轴角速度值再转换到箭体坐标系上。

由于是箭体始终向上的用法，姿态变化不大，这之后可以直接转换成欧拉角与目标欧拉角做差输入控制器。

之后就是：

1：水平位置环路，根据水平位置误差产生水平速度目标

2：水平速度环路，根据速度误差产生姿态倾角目标

3：姿态环路，根据姿态欧拉角误差产生角速度目标

4：角速度环路，根据角速度误差输出三轴舵量控制矢量喷口和动量轮

用个状态机来控制整个系统：

这个框图的代码：

https://github.com/gym487/KRPCSimulink/

运行：untitled.slx