為確立高超聲速飛行器再入精確模型,參考NASA的研究數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)力學(xué)方程中的氣動(dòng)參數(shù)進(jìn)行擬合�；陲w行器結(jié)構(gòu)的相關(guān)性質(zhì)及戰(zhàn)略應(yīng)用背景,加入熱流密度、動(dòng)壓、過載和禁飛區(qū)等參考約束的限制,融合成強(qiáng)非線性、復(fù)雜耦合的最優(yōu)控制問題。采用改進(jìn)自適應(yīng)偽譜法求解模型所構(gòu)建的微分方程組,通過設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化與配點(diǎn),使單位時(shí)間內(nèi)狀態(tài)變量和控制變量波動(dòng)過大的時(shí)間區(qū)間被進(jìn)一步細(xì)劃,并利用SNOPT求解器解算出符合條件的最優(yōu)軌跡。設(shè)計(jì)閉環(huán)控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)最優(yōu)軌跡的姿態(tài)變化的跟蹤,測(cè)試系統(tǒng)的性能并進(jìn)行評(píng)估。仿真結(jié)果表明:整個(gè)再入過程中,飛行器速度下降過程偏于平穩(wěn),再入軌跡可以滿足約束條件,在避開禁飛區(qū)的同時(shí)取得最大橫向航程;三通道角速度收斂可控,對(duì)姿態(tài)的跟蹤較理想,控制器基本可以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)姿。 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【文章目錄】：
1 再入模型構(gòu)建與控制器設(shè)計(jì)
    1.1 滑翔飛行器再入運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    1.2 限制優(yōu)化問題的約束條件
    1.3 優(yōu)化指標(biāo)
2 問題轉(zhuǎn)化與求解策略
    2.1 自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化方法
    2.2 反步法求解控制策略
3 仿真試驗(yàn)
    3.1 條件與約束
        3.1.1 初始條件
        3.1.2 禁飛區(qū)約束
        3.1.3 終端約束
        3.1.4 過程約束
    3.2 仿真結(jié)果與分析
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)雜約束條件下高超聲速飛行器再入軌跡優(yōu)化[J]. 張合新,宮梓豐,蔡光斌,宋睿.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]hp偽譜法實(shí)現(xiàn)滑翔飛行器姿態(tài)跟蹤控制[J]. 宮梓豐,張合新,扈曉翔,吳玉彬.  電光與控制. 2019(03)
[3]2017年國(guó)外高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張燦,胡冬冬,葉蕾,李文杰,劉都群.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2018(01)
[4]基于hp自適應(yīng)偽譜法的飛行器多階段軌跡優(yōu)化[J]. 邱文杰,孟秀云.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]基于hp自適應(yīng)偽譜法的飛行器再入軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)[J]. 夏紅偉,李秋實(shí),李莉,宋效正,王常虹.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]偽譜法求解非光滑最優(yōu)控制問題的網(wǎng)格優(yōu)化[J]. 劉淵博,朱恒偉,黃小念,鄭鋼鐵.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(11)
[7]基于Gauss偽譜方法的高超聲速滑翔飛行器滑翔段軌跡優(yōu)化[J]. 張鵬程,李新國(guó).  電子設(shè)計(jì)工程. 2013(15)
[8]基于Gauss偽譜方法的高超聲速飛行器再入軌跡快速優(yōu)化[J]. 雍恩米,唐國(guó)金,陳磊.  宇航學(xué)報(bào). 2008(06)

碩士論文
[1]高超聲速飛行器氣動(dòng)特性數(shù)值分析[D]. 劉世鈺.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[2]偽譜法在最優(yōu)控制問題中的應(yīng)用[D]. 王璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3405430