学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于多任务多目标的空天飞行器轨迹设计及优化研究

作　者: 张侃
导　师: 刘燕斌
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 空天飞行器 轨迹优化 直接配置法 Legendre伪谱法 序列二次规划算法 非线性规划 遗传算法
分类号: V475
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 189次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


空天飞行器结合了航空航天技术,具有飞行速度快、重复使用率高和功能齐全的优点,使其不仅具有多种民用用途而且还具有较高的军事价值,它的推出势必会引起新一轮的军事革命。基于此,本文重点研究了空天飞行器的轨迹设计与优化问题。空天飞行器轨迹优化问题本质上是一类最优控制问题,针对该问题,本文提出模型变换和最优化计算的分步求解思路,分别讨论每一步中不同方法的优缺点,并给出求解步骤。建立了空天飞行器的三自由度运动模型,并精确分析影响最优轨迹精度的环境模型、大气密度模型、声速模型和地球引力模型等。研究了空基投放型空天飞行器的规避飞行轨迹优化问题,根据任务把飞行过程分为上升段和巡航段,提出了分段建模,分段优化的思想。针对传统的间接法最优性条件推导繁琐,最优轨迹对初值比较敏感的缺陷,首先利用直接配置法将无限维的动态优化问题转换成有限维的静态优化问题,即非线性规划问题,然后考虑到非线性规划问题约束条件复杂,可行域较窄,提出了逐步细分的优化策略,并利用序列二次规划算法对其求解,最后进行了仿真验证和误差分析。研究了空天飞行器的滑翔轨迹优化问题,提出了基于Legendre伪谱法的模型变换方法,设计了遗传算法和序列二次规划相结合的串行组合优化策略,通过计算轨迹安全走廊得到了初始参考轨迹,加快了收敛速度,最后基于最远航程性能指标的仿真实例说明了Legendre伪谱法同样可以很好地处理轨迹优化问题,设计的串行组合优化策略计算效率高,切实有效。

全文目录


相似论文

  1. 天然气脱酸性气体过程中物性研究及数据处理,TE644
  2. 压气机优化平台建立与跨音速压气机气动优化设计,TH45
  3. 基于遗传—牛顿算法的公交优化调度,TP18
  4. 基于模糊逻辑的车牌识别系统研究,TP391.41
  5. 多维多自由度动力减振技术研究,O328
  6. 遗传神经网络在地表水水质评价中的应用研究,X824
  7. 北票风电场发电机组的齿轮箱故障诊断研究,TH165.3
  8. 基于遗传算法的无线传感器网络优化,TN929.5
  9. 基于遗传和声算法的软件可靠性分配应用研究,TP311.53
  10. 基于遗传算法智能小车路径规划的研究,TP242
  11. 纵轴式掘进机外喷雾的数值模拟与优化设计,TD714.4
  12. 两级制造链加工顺序协同调度问题研究,F406
  13. 静止目标的模糊最优搜索方法研究,O229
  14. 基于全三维流场分析的微小型轴流风扇优化设计系统的设计实现,TP306.2
  15. 基于量子进化算法的车间调度研究与应用,TP18
  16. 供应链环境下单机制造与运输交付协同调度问题研究,TH186
  17. 空天飞行器的姿态控制及欠驱动控制研究,V249.1
  18. 求解非线性规划问题的两种方法,O221.2
  19. 基于参数优化的扩展大系统有机结构研究,TP273
  20. 齿轮坯预锻件的多目标优化设计,TG312
  21. 取向硅钢激光刻痕关键技术研究,TG665

中图分类: > 航空、航天 > 航天（宇宙航行） > 航天器及其运载工具 > 航天器运载工具
© 2012 www.xueweilunwen.com