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基于分段高斯伪谱法的平行自主泊车路径规划
被引量:
10
1
作者
钱立军
吴冰
+1 位作者
仇多洋
胡伟龙
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第12期1401-1409,共9页
本文中提出一种在不同泊车空间采用分段高斯伪谱法的自主泊车路径规划方法。首先,通过建立车辆运动学模型,结合动力学约束、端点约束和路径避障约束,将自主泊车路径规划问题转换为最优控制问题,而在不同泊车区域内采用分段高斯伪谱法将...
本文中提出一种在不同泊车空间采用分段高斯伪谱法的自主泊车路径规划方法。首先,通过建立车辆运动学模型,结合动力学约束、端点约束和路径避障约束,将自主泊车路径规划问题转换为最优控制问题,而在不同泊车区域内采用分段高斯伪谱法将最优控制问题离散化为非线性问题。接着,以最短泊车完成时间为优化目标函数,采用内点法对非线性问题进行优化求解得到最优泊车路径。然后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并设定了5种不同泊车位长度的平行自主泊车工况,其泊车位长度分别为车长的1.1~1.8倍。仿真结果表明,所提出的方法可统一有效对自主泊车路径规划问题进行求解,且与传统伪谱法相比仿真收敛速度更快,泊车时间更短。最后,通过实车试验进一步验证采用所提出方法的有效性。
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关键词
自主泊车
路径规划
分段高斯伪谱法
最优控制
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职称材料
基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法
2
作者
欧阳权
徐罗旻
+3 位作者
杨继阳
薛雅丽
丛玉华
吕建威
《电光与控制》
北大核心
2025年第1期1-7,共7页
在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能...
在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能耗间耦合关系;其次,基于此模型,将考虑能耗优化的航迹规划问题转化为带约束的连续时间优化问题;最后,设计了分段式高斯伪谱法求解出优化航迹,其中通过滑动选取优化子区间的方法,在航点数量较多的复杂飞行任务中有效缩短了计算时间,同时提升了轨迹的平滑性和航点跟踪准确性。仿真和实验结果表明,与传统定航点飞行相比,所提算法能大幅降低飞行能耗,与常用优化算法相比,所提算法在保证能耗优化效果的同时,所需计算时间更短,航点跟踪精度更高。
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关键词
四旋翼无人机
能耗优化
航迹规划
分段
式
高斯
伪谱
法
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职称材料
带推力高超声速飞行器非连续点火再入轨迹研究
被引量:
5
3
作者
蔺君
何英姿
黄盘兴
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1307-1316,共10页
带推力高超声速飞行器非连续点火助推可有效提高再入飞行器灵活性和机动性。为分析点火时刻和助推时长对飞行器再入轨迹的影响,根据发动机开关机状态,改进高斯伪谱法将非连续点火助推再入轨迹进行分段优化处理,实现不同点火时刻和助推...
带推力高超声速飞行器非连续点火助推可有效提高再入飞行器灵活性和机动性。为分析点火时刻和助推时长对飞行器再入轨迹的影响,根据发动机开关机状态,改进高斯伪谱法将非连续点火助推再入轨迹进行分段优化处理,实现不同点火时刻和助推时长的再入轨迹优化。发动机关机时,利用高斯伪谱法生成满足多约束条件的最优再入轨迹;发动机点火后,按照给定控制输入,由数值积分计算生成再入轨迹。在分段点处附加约束条件,保证飞行器状态在分段点处连续衔接。选取再入过程中A、B、C、D 4个典型时刻进行发动机一次点火和二次点火,以横向航程最大为目标,设计仿真算例。研究结果表明:改进的高斯伪谱法可有效求解带推力飞行器非连续点火再入轨迹优化;在助推发动机总冲一定时,点火时刻对飞行器再入轨迹影响明显。
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关键词
带推力高超声速飞行器
再入轨迹优化
非连续点火
分段高斯伪谱法
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职称材料
高超声速飞行器多约束再入滑翔机动弹道优化设计
被引量:
3
4
作者
刘晓慧
聂万胜
杨新垒
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2017年第2期6-11,共6页
建立了升力体再入滑翔飞行器的气动模型和多约束模型。多约束模型除了包括热流密度、气动过载、动压和终端约束等典型约束外,还建立了更符合实际任务的路径点和禁飞区约束模型,并利用路径点、禁飞区和终端约束划分弹道,在各段分别使用...
建立了升力体再入滑翔飞行器的气动模型和多约束模型。多约束模型除了包括热流密度、气动过载、动压和终端约束等典型约束外,还建立了更符合实际任务的路径点和禁飞区约束模型,并利用路径点、禁飞区和终端约束划分弹道,在各段分别使用高斯伪谱法进行弹道求解,将多段多约束的最优控制问题转换为非线性规划问题。改进的准平衡滑翔条件保证了弹道平缓。最后通过Matlab仿真计算验证了所用分段高斯伪谱法规划弹道比传统的高斯伪谱法具有更精确的优化结果和更高的优化效率。
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关键词
高超声速飞行器
机动弹道
再入滑翔
分段高斯伪谱法
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职称材料
题名
基于分段高斯伪谱法的平行自主泊车路径规划
被引量:
10
1
作者
钱立军
吴冰
仇多洋
胡伟龙
机构
合肥工业大学汽车与交通工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第12期1401-1409,共9页
基金
国家自然科学基金(51875149,71431003)
安徽省高校自然科学研究项目(KJ2018A0782)资助
文摘
本文中提出一种在不同泊车空间采用分段高斯伪谱法的自主泊车路径规划方法。首先,通过建立车辆运动学模型,结合动力学约束、端点约束和路径避障约束,将自主泊车路径规划问题转换为最优控制问题,而在不同泊车区域内采用分段高斯伪谱法将最优控制问题离散化为非线性问题。接着,以最短泊车完成时间为优化目标函数,采用内点法对非线性问题进行优化求解得到最优泊车路径。然后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并设定了5种不同泊车位长度的平行自主泊车工况,其泊车位长度分别为车长的1.1~1.8倍。仿真结果表明,所提出的方法可统一有效对自主泊车路径规划问题进行求解,且与传统伪谱法相比仿真收敛速度更快,泊车时间更短。最后,通过实车试验进一步验证采用所提出方法的有效性。
关键词
自主泊车
路径规划
分段高斯伪谱法
最优控制
Keywords
autonomous parking
path planning
piecewise Gauss pseudospectral method
optimal control
分类号
U46 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法
2
作者
欧阳权
徐罗旻
杨继阳
薛雅丽
丛玉华
吕建威
机构
南京航空航天大学自动化学院
北京控制与电子技术研究所
出处
《电光与控制》
北大核心
2025年第1期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金(61473144)
上海航天科技创新基金(SAST2022-013)。
文摘
在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能耗间耦合关系;其次,基于此模型,将考虑能耗优化的航迹规划问题转化为带约束的连续时间优化问题;最后,设计了分段式高斯伪谱法求解出优化航迹,其中通过滑动选取优化子区间的方法,在航点数量较多的复杂飞行任务中有效缩短了计算时间,同时提升了轨迹的平滑性和航点跟踪准确性。仿真和实验结果表明,与传统定航点飞行相比,所提算法能大幅降低飞行能耗,与常用优化算法相比,所提算法在保证能耗优化效果的同时,所需计算时间更短,航点跟踪精度更高。
关键词
四旋翼无人机
能耗优化
航迹规划
分段
式
高斯
伪谱
法
Keywords
quadrotor UAV
energy consumption optimization
trajectory planning
segmented Gaussian pseudospectral method
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
带推力高超声速飞行器非连续点火再入轨迹研究
被引量:
5
3
作者
蔺君
何英姿
黄盘兴
机构
北京控制工程研究所
空间智能控制技术重点实验室
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1307-1316,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61873029)
北京市自然科学基金项目(4172070,4192068)。
文摘
带推力高超声速飞行器非连续点火助推可有效提高再入飞行器灵活性和机动性。为分析点火时刻和助推时长对飞行器再入轨迹的影响,根据发动机开关机状态,改进高斯伪谱法将非连续点火助推再入轨迹进行分段优化处理,实现不同点火时刻和助推时长的再入轨迹优化。发动机关机时,利用高斯伪谱法生成满足多约束条件的最优再入轨迹;发动机点火后,按照给定控制输入,由数值积分计算生成再入轨迹。在分段点处附加约束条件,保证飞行器状态在分段点处连续衔接。选取再入过程中A、B、C、D 4个典型时刻进行发动机一次点火和二次点火,以横向航程最大为目标,设计仿真算例。研究结果表明:改进的高斯伪谱法可有效求解带推力飞行器非连续点火再入轨迹优化;在助推发动机总冲一定时,点火时刻对飞行器再入轨迹影响明显。
关键词
带推力高超声速飞行器
再入轨迹优化
非连续点火
分段高斯伪谱法
Keywords
powered hypersonic vehicle
reentry trajectory optimization
discontinuous ignition
multi-phase Gauss pseudospectral method
分类号
V412.44 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
高超声速飞行器多约束再入滑翔机动弹道优化设计
被引量:
3
4
作者
刘晓慧
聂万胜
杨新垒
机构
装备学院
出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2017年第2期6-11,共6页
文摘
建立了升力体再入滑翔飞行器的气动模型和多约束模型。多约束模型除了包括热流密度、气动过载、动压和终端约束等典型约束外,还建立了更符合实际任务的路径点和禁飞区约束模型,并利用路径点、禁飞区和终端约束划分弹道,在各段分别使用高斯伪谱法进行弹道求解,将多段多约束的最优控制问题转换为非线性规划问题。改进的准平衡滑翔条件保证了弹道平缓。最后通过Matlab仿真计算验证了所用分段高斯伪谱法规划弹道比传统的高斯伪谱法具有更精确的优化结果和更高的优化效率。
关键词
高超声速飞行器
机动弹道
再入滑翔
分段高斯伪谱法
Keywords
Hypersonic vehicle
Maneuvering trajectory
Reentry gliding
Multi-phases Gauss pseudospectral method
分类号
V421 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于分段高斯伪谱法的平行自主泊车路径规划
钱立军
吴冰
仇多洋
胡伟龙
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2019
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法
欧阳权
徐罗旻
杨继阳
薛雅丽
丛玉华
吕建威
《电光与控制》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
带推力高超声速飞行器非连续点火再入轨迹研究
蔺君
何英姿
黄盘兴
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
高超声速飞行器多约束再入滑翔机动弹道优化设计
刘晓慧
聂万胜
杨新垒
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
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