深空科學(xué)探測(cè)任務(wù)中利用儀器獲取深空科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)的重要的一種方式就是在探測(cè)到目標(biāo)的天體附近著陸,然后通過著陸器采樣后返回地球。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,月球作為離地球最近的天體,其上很多有價(jià)值的探索區(qū)域逐漸被發(fā)現(xiàn)。對(duì)月球的探測(cè)活動(dòng)需要強(qiáng)有力的技術(shù)來(lái)保障,其中軟著陸技術(shù)更是重中之重。于是本文針對(duì)月球探測(cè)器軟著陸軌跡跟蹤問題進(jìn)行了細(xì)致研究,主要工作如下。在分析月球探測(cè)器軟著陸過程的基礎(chǔ)上,綜合著陸各個(gè)階段的信息,確立了著陸段的軌道約束。進(jìn)一步在極坐標(biāo)系下,建立了月球軟著陸的二體模型。接著采用了高斯偽譜法對(duì)探測(cè)器軟著陸軌跡優(yōu)化建立了離散化控制模型,將連續(xù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制參數(shù)問題轉(zhuǎn)換成有限維的控制參數(shù)優(yōu)化的問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真分析,得到最優(yōu)標(biāo)稱軌跡。針對(duì)月球探測(cè)器軟著陸最優(yōu)標(biāo)稱軌跡的跟蹤問題,通過引入線性二次調(diào)節(jié)器首先設(shè)計(jì)了基本LQR控制器以實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤,針對(duì)基本LQR控制器的Q矩陣選取問題,在結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)AC算法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化了Q矩陣的選取,從而得到最優(yōu)線性控制器,最后通過對(duì)比基本LQR控制器與最優(yōu)線性控制器的仿真結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的算法的有效性,該最優(yōu)線性控制器的跟蹤精度相比有了較大... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 月球軟著陸問題綜述
        1.2.2 軟著陸軌跡優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 強(qiáng)化學(xué)習(xí)AC框架研究現(xiàn)狀
        1.2.4 軌跡跟蹤問題研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 預(yù)備知識(shí)
    2.1 引言
    2.2 偽譜法簡(jiǎn)介及改進(jìn)高斯偽譜法離散化過程
    2.3 強(qiáng)化學(xué)習(xí)AC算法簡(jiǎn)介
    2.4 本章小結(jié)
第3章 月球探測(cè)器軟著陸建模及軌跡優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 月球探測(cè)器軟著陸過程
    3.3 動(dòng)力下降段軌道約束
    3.4 月球軟著陸二體模型建立
    3.5 軌跡優(yōu)化過程建模
    3.6 軌跡優(yōu)化仿真分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于AC算法軌跡跟蹤控制器參數(shù)優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 基本LQR控制器設(shè)計(jì)
    4.3 基于AC框架控制器參數(shù)優(yōu)化流程設(shè)計(jì)
        4.3.1 Actor設(shè)計(jì)
        4.3.2 Critic設(shè)計(jì)
        4.3.3 算法流程設(shè)計(jì)
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于改進(jìn)粒子群算法軌跡跟蹤控制器參數(shù)優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 改進(jìn)粒子群算法
        5.2.1 算法概述
        5.2.2 算法流程
        5.2.3 算法小結(jié)
    5.3 基于改進(jìn)粒子群算法控制器參數(shù)優(yōu)化流程設(shè)計(jì)
        5.3.1 問題描述
        5.3.2 總體算法流程設(shè)計(jì)
    5.4 仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于混合法的月球軟著陸軌跡優(yōu)化[J]. 彭坤,果琳麗,向開恒,王平,徐世杰.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[2]基于組合優(yōu)化策略的月球軟著陸最優(yōu)軌道設(shè)計(jì)[J]. 曹濤,董長(zhǎng)虹.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[3]基于人工免疫算法的地球-火星小推力轉(zhuǎn)移軌道優(yōu)化[J]. 彭坤,徐世杰,果琳麗,王平.  中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2012(05)
[4]基于高斯—偽譜法的月球定點(diǎn)著陸軌道快速優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 彭祺擘,李海陽(yáng),沈紅新.  宇航學(xué)報(bào). 2010(04)
[5]月球精確定點(diǎn)軟著陸軌道設(shè)計(jì)及初始點(diǎn)選取[J]. 單永正,段廣仁,張烽.  宇航學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]月球最優(yōu)軟著陸兩點(diǎn)邊值問題的數(shù)值解法[J]. 趙吉松,谷良賢,潘雷.  中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2009(04)
[7]基于廣義乘子法的月球軟著陸軌道快速優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 趙吉松,谷良賢.  科技導(dǎo)報(bào). 2008(20)
[8]基于蟻群算法的月球軟著陸軌跡優(yōu)化[J]. 段佳佳,徐世杰,朱建豐.  宇航學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]基于偽光譜方法月球軟著陸軌道快速優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王明光,裴聽國(guó),袁建平.  中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2007(05)
[10]基于自適應(yīng)模擬退火遺傳算法的月球軟著陸軌道優(yōu)化[J]. 朱建豐,徐世杰.  航空學(xué)報(bào). 2007(04)

博士論文
[1]基于改進(jìn)Gauss偽譜法的高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)[D]. 孫勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]深空探測(cè)器軟著陸制導(dǎo)與控制方法研究[D]. 于文進(jìn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



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