本文關(guān)鍵詞：翼傘歸航軌跡優(yōu)化及三維計(jì)算機(jī)仿真

  更多相關(guān)文章： 翼傘 軌跡優(yōu)化 Time-scaling轉(zhuǎn)換 三維仿真 OpenGL CTATES

【摘要】：近年來(lái)可控翼傘空投系統(tǒng)得到了廣泛的研究,在軍事、救災(zāi)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,在飛行器回收領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也備受國(guó)際宇航界的重視。本文主要圍繞翼傘空投過(guò)程中歸航軌跡優(yōu)化及三維計(jì)算機(jī)仿真等方面展開(kāi)研究：1.介紹了翼傘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及空投過(guò)程中操縱的基本原理,根據(jù)翼傘在空投運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受力的不同,對(duì)翼傘系統(tǒng)進(jìn)行了六自由度運(yùn)動(dòng)力學(xué)建模,給出了翼傘系統(tǒng)六自由度模型。2.通過(guò)對(duì)翼傘系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,提煉出三自由度翼傘數(shù)學(xué)模型,并提出了翼傘歸航軌跡優(yōu)化問(wèn)題。在該優(yōu)化問(wèn)題求解過(guò)程中,不僅對(duì)控制變量進(jìn)行優(yōu)化,還引入了Time-scaling變換對(duì)時(shí)間切換點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)靈敏度分析方法,顯式給出了目標(biāo)函數(shù)關(guān)于控制變量和時(shí)間切換點(diǎn)的梯度表達(dá)式,并對(duì)優(yōu)化過(guò)程進(jìn)行了Matlab仿真。仿真結(jié)果表明,與基于等分時(shí)間區(qū)間的分段常值控制策略相比,利用基于Time-scaling變換的優(yōu)化控制策略不僅能使優(yōu)化效果更好,而且在一定程度上縮短了優(yōu)化時(shí)間。3.利用Matlab與VC++混合編程,在基于VC++下的OpenGL環(huán)境中對(duì)翼傘系統(tǒng)及其工作場(chǎng)景進(jìn)行三維計(jì)算機(jī)仿真環(huán)境開(kāi)發(fā),形成了真實(shí)感較強(qiáng)的三維仿真效果。為進(jìn)一步改善仿真效果,本文針對(duì)CRATES認(rèn)知機(jī)器人高耦合實(shí)驗(yàn)和仿真架構(gòu)進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了CRATES環(huán)境的搭建、翼傘模型描述文件的編寫以及將翼傘模型加載到CRATES仿真環(huán)境中,為后續(xù)的工作和研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：翼傘 軌跡優(yōu)化 Time-scaling轉(zhuǎn)換 三維仿真 OpenGL CTATES
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V249;TP391.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 課題研究的背景和意義14-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-21
• 1.2.1 歸航軌跡優(yōu)化18-20
• 1.2.2 三維計(jì)算機(jī)仿真環(huán)境開(kāi)發(fā)20-21
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4 本章小結(jié)22-24
• 第二章 翼傘系統(tǒng)六自由度模型24-36
• 2.1 翼傘的結(jié)構(gòu)及操縱原理24-25
• 2.2 翼傘系統(tǒng)的建模25-35
• 2.2.1 坐標(biāo)系建立25-26
• 2.2.2 六自由度模型26-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第三章 翼傘歸航軌跡優(yōu)化36-50
• 3.1 翼傘簡(jiǎn)化模型及最優(yōu)控制問(wèn)題36-40
• 3.2 分段常值控制40-48
• 3.3 分段常值控制Matlab仿真48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第四章 Time-scaling變換求解翼傘系統(tǒng)歸航軌跡優(yōu)化50-70
• 4.1 Time-scaling變換50-58
• 4.2 Time-scaling變換的Matlab仿真58-64
• 4.3 與其它方法優(yōu)化結(jié)果的比較64-68
• 4.3.1 與基于等分時(shí)間區(qū)間的分段常值優(yōu)化結(jié)果的比較64
• 4.3.2 與共軛梯度法優(yōu)化結(jié)果的比較64-66
• 4.3.3 與標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法優(yōu)化結(jié)果的比較66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第五章 翼傘的三維計(jì)算機(jī)仿真70-78
• 5.1 三維仿真的步驟及功能70-72
• 5.1.1 軟件介紹70-72
• 5.1.2 實(shí)現(xiàn)三維仿真的步驟72
• 5.1.3 三維仿真實(shí)現(xiàn)的功能72
• 5.2 三維仿真的實(shí)現(xiàn)72-76
• 5.2.1 OpenGL讀取3DS Max三維模型72-75
• 5.2.2 VC++與Matlab的混合編程75-76
• 5.3 仿真結(jié)果76-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 CRATES仿真模擬環(huán)境介紹78-84
• 6.1 CRATES環(huán)境介紹78-80
• 6.2 CRATES在模擬翼傘空投過(guò)程中的應(yīng)用80-82
• 6.3 本章小結(jié)82-84
• 第七章 總結(jié)與展望84-86
• 7.1 本文工作總結(jié)84-85
• 7.2 未來(lái)工作的展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄A CRATES環(huán)境要求及說(shuō)明90-92
• 附錄B CRATES環(huán)境配置過(guò)程92-96
• 致謝96-98
• 作者簡(jiǎn)歷98-100
• 發(fā)表文章目錄100

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 高海濤;張利民;孫青林;孫明瑋;陳增強(qiáng);亢曉峰;;基于偽譜法的翼傘系統(tǒng)歸航軌跡容錯(cuò)設(shè)計(jì)[J];控制理論與應(yīng)用;2013年06期

2 胡云卿;劉興高;;處理動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題中控制變量路徑約束的方法[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年04期

3 韓雅慧;楊春信;肖華軍;徐曉東;楊雪松;陳猛;;翼傘精確空投系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)[J];兵工自動(dòng)化;2012年07期

4 鞏敦衛(wèi);耿娜;張勇;;密集障礙物環(huán)境下基于凸包和微粒群優(yōu)化的機(jī)器人路徑規(guī)劃[J];控制理論與應(yīng)用;2012年05期

5 焦亮;孫青林;亢曉峰;;基于混沌粒子群優(yōu)化算法的翼傘系統(tǒng)軌跡規(guī)劃[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2012年01期

6 李樹(shù)榮;張強(qiáng);;計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)光滑時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃[J];控制理論與應(yīng)用;2012年02期

7 張興會(huì);朱二琳;;基于能量約束的翼傘系統(tǒng)分段歸航設(shè)計(jì)與仿真[J];航天控制;2011年05期

8 趙娟平;高憲文;符秀輝;劉金剛;;移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的改進(jìn)蟻群優(yōu)化算法[J];控制理論與應(yīng)用;2011年04期

9 史獻(xiàn)林;余莉;;翼傘空中回收系統(tǒng)的研究及其進(jìn)展[J];航天返回與遙感;2008年01期

10 柯鵬;楊春信;;貨臺(tái)空投系統(tǒng)的三維動(dòng)畫仿真[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2006年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 丁娣;載人飛船大型降落傘回收系統(tǒng)中幾個(gè)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 熊菁;翼傘系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與歸航方案研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

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本文編號(hào)：1101144