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题名基于改进伪谱反馈控制的远程变轨闭环制导
被引量：9
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作者
闫循良
廖守亿
何泰
王仕成
张金生
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机构
第二炮兵工程大学
西南科技大学
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期84-93,共10页
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基金
中国博士后科学基金特别资助项目(2014T70974)
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文摘
利用最优反馈控制和轨迹快速重构技术,设计一种有限推力空间远程变轨自适应闭环制导方法。首先给出了最优反馈控制的求解原理和必要条件。将空间变轨动力学模型特点和伪谱法相结合,设计基于状态量缩减的计算效率改进策略以提高轨迹优化的实时性。基于改进伪谱法进行逐次轨迹快速重构,利用开环最优解形成闭环反馈,从而保证制导指令的实时更新,并通过引入控制逻辑改进制导算法。远程交会仿真表明,该闭环制导方法在保证任务指标具有一定最优性的同时,可以有效抑制多种参数不确定性和外界干扰的影响,具有较高的制导精度、自适应性和鲁棒性。
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关键词
远程变轨
闭环制导
最优反馈控制
改进伪谱法
轨迹重构
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Keywords
Long-range orbit maneuver
Closed-loop guidance
Optimal feedback control
Modified pseudospectral method
Trajectory reconfiguration
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分类号
V421.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于节点改善策略的伪谱轨迹优化
被引量：11
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作者
闫循良
廖守亿
张金生
王仕成
陈士橹
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机构
第二炮兵工程大学
西北工业大学
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期891-900,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(61104128)
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文摘
基于Legendre-Gauss-Lobatto(LGL)伪谱法(PSM)求解最优控制问题的原理,研究了有限推力轨迹快速优化设计以及计算节点和效率改善策略。对远程变轨动力学模型进行了无量纲化处理,并设计了初值生成和串行优化求解策略,用来提高多变量多约束大规模稀疏非线性规划问题的收敛性。结合极小值原理推导了问题的最优性必要条件,基于协态映射原理设计了数值解的最优性验证方法。利用二阶微分方程技术消去部分状态量,建立了节点和计算效率改进模型,并讨论了该策略的相关数值处理技术。仿真结果表明,本文的算法可以快速地提供应用于实际飞行任务的最优解,节点改善策略在保证计算精度的同时,有效降低了计算收敛时间。
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关键词
轨迹优化
节点改善
伪谱法
有限推力
远程变轨
最优性验证
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Keywords
Trajectory optimization
Grid node refinement
Pseudospectral method （ PSM ）
Finite-thrust
Long-range orbit maneuver
Optimality verification
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分类号
V421.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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