以多样成像模式对挠性敏捷卫星姿态的快速机动控制为需求,本文针对金字塔构型控制力矩陀螺(control moment gyroscope, CMG)群为执行机构的挠性卫星,提出基于三段式正弦角加速度的姿态路径规划方法及具有滚动优化思想的跟踪控制算法.在...以多样成像模式对挠性敏捷卫星姿态的快速机动控制为需求,本文针对金字塔构型控制力矩陀螺(control moment gyroscope, CMG)群为执行机构的挠性卫星,提出基于三段式正弦角加速度的姿态路径规划方法及具有滚动优化思想的跟踪控制算法.在姿态机动路径规划方法设计中,融合谱分析及非线性优化方法,设计了兼顾卫星姿态机动快速性及抑制挠性附件振动性能的姿态轨迹;为实现对规划姿态轨迹的高精度跟踪,综合加权优化指标及奇异性、执行机构能力等约束,设计了金字塔构型CMG群框架角速度的非线性模型预测(nonlinear model predictive control, NMPC)跟踪控制律.在转动惯量存在测量误差及空间干扰情况下,多种姿态机动仿真表明,本文提出的控制方法是有效的,且表现出较强的鲁棒性.展开更多
针对复杂威胁环境下多无人机协同跟踪动态目标的问题,提出了一种多策略改进灰狼优化算法(multi-strategy improved grey wolf optimization,MSIGWO)的分布式模型预测控制方法。通过对多无人机跟踪动态飞行目标场景问题描述,考虑无人机...针对复杂威胁环境下多无人机协同跟踪动态目标的问题,提出了一种多策略改进灰狼优化算法(multi-strategy improved grey wolf optimization,MSIGWO)的分布式模型预测控制方法。通过对多无人机跟踪动态飞行目标场景问题描述,考虑无人机运动学、相对运动学、战场复杂威胁、机间距离和视场传感器等约束,建立了多无人机协同跟踪动态目标的数学模型;基于分布式模型预测控制设计了多无人机协同轨迹在线优化求解框架,提出了一种改进灰狼算法作为分布式轨迹规划求解策略,通过控制参数自适应调整策略,最优位置学习更新策略以及跳出局部最优解策略来增强种群多样性,进而提升算法的优化求解能力;应用数值仿真和半实物仿真验证了所提出策略和方法的有效性。仿真结果表明:提出的多无人机分布式协同轨迹规划方法能够在有效避开动态环境障碍的条件下协同跟踪动态目标,具有较优的跟踪效能。展开更多
文摘以多样成像模式对挠性敏捷卫星姿态的快速机动控制为需求,本文针对金字塔构型控制力矩陀螺(control moment gyroscope, CMG)群为执行机构的挠性卫星,提出基于三段式正弦角加速度的姿态路径规划方法及具有滚动优化思想的跟踪控制算法.在姿态机动路径规划方法设计中,融合谱分析及非线性优化方法,设计了兼顾卫星姿态机动快速性及抑制挠性附件振动性能的姿态轨迹;为实现对规划姿态轨迹的高精度跟踪,综合加权优化指标及奇异性、执行机构能力等约束,设计了金字塔构型CMG群框架角速度的非线性模型预测(nonlinear model predictive control, NMPC)跟踪控制律.在转动惯量存在测量误差及空间干扰情况下,多种姿态机动仿真表明,本文提出的控制方法是有效的,且表现出较强的鲁棒性.
文摘针对复杂威胁环境下多无人机协同跟踪动态目标的问题,提出了一种多策略改进灰狼优化算法(multi-strategy improved grey wolf optimization,MSIGWO)的分布式模型预测控制方法。通过对多无人机跟踪动态飞行目标场景问题描述,考虑无人机运动学、相对运动学、战场复杂威胁、机间距离和视场传感器等约束,建立了多无人机协同跟踪动态目标的数学模型;基于分布式模型预测控制设计了多无人机协同轨迹在线优化求解框架,提出了一种改进灰狼算法作为分布式轨迹规划求解策略,通过控制参数自适应调整策略,最优位置学习更新策略以及跳出局部最优解策略来增强种群多样性,进而提升算法的优化求解能力;应用数值仿真和半实物仿真验证了所提出策略和方法的有效性。仿真结果表明:提出的多无人机分布式协同轨迹规划方法能够在有效避开动态环境障碍的条件下协同跟踪动态目标,具有较优的跟踪效能。
