彈道優(yōu)化是在滿足一定的約束條件下設(shè)計(jì)一條或是一組彈道使某些性能達(dá)到最優(yōu)化的過程。導(dǎo)彈在飛行過程中的速度是其關(guān)鍵的狀態(tài)參數(shù),良好的速度特性對(duì)于導(dǎo)彈自身狀態(tài)和戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要的意義。尤其是涉及到對(duì)彈體的突防能力、彈體所受動(dòng)壓以及對(duì)彈體速度本身有一些特別要求的彈道優(yōu)化問題。彈體速度還關(guān)系到彈體結(jié)構(gòu)荷載、實(shí)際過載以及穩(wěn)定性等諸多方面。因此,論文以導(dǎo)彈的速度作為彈道優(yōu)化的重要參數(shù)著重進(jìn)行優(yōu)化。 彈道優(yōu)化問題就其數(shù)學(xué)本質(zhì)可以看作是由彈體微分方程,相關(guān)約束條件和性能指標(biāo)構(gòu)成的最優(yōu)控制問題。論文闡述了彈道優(yōu)化問題的研究現(xiàn)狀,就求解最優(yōu)控制問題的常用思路和各種應(yīng)用方法做了介紹。文章對(duì)比了間接法和直接法求解彈道優(yōu)化問題即最優(yōu)控制問題的原理和特點(diǎn),闡述了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí),進(jìn)一步細(xì)分并介紹了兩種方法包含的各種子方法。同時(shí),以具體的例子說明了間接法求解最優(yōu)控制問題的一般步驟,也說明了該方法存在的對(duì)協(xié)調(diào)變量初值估計(jì)敏感的不足之處。文章還相較于其他直接方法闡述了偽譜法在求解最優(yōu)控制問題中的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),并比較了常見的偽譜方法,最終得出高斯偽譜法在彈道優(yōu)化領(lǐng)域的諸多優(yōu)勢(shì),論文詳細(xì)闡述了高斯偽譜法求解問題的基...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究的背景與意義
    1.3 彈道優(yōu)化問題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展過程
        1.3.1 變分法、極小值原理提出和發(fā)展
        1.3.2 間接法的興起與發(fā)展
        1.3.3 直接法的復(fù)興
    1.4 論文的主要結(jié)構(gòu)安排
2 最優(yōu)控制問題數(shù)值求解方法
    2.1 最優(yōu)控制問題的描述
    2.2 間接法
    2.3 直接法
        2.3.1 離散并參數(shù)化問題
        2.3.2 求解非線性規(guī)劃問題
        2.3.3 直接法和偽譜法的特點(diǎn)
    2.4 本章小結(jié)
3 彈道優(yōu)化問題及其間接法求解
    3.1 彈道模型描述
        3.1.1 縱向質(zhì)心運(yùn)動(dòng)模型
        3.1.2 縱向質(zhì)心運(yùn)動(dòng)和繞質(zhì)心運(yùn)動(dòng)模型
    3.2 彈道優(yōu)化問題設(shè)計(jì)
    3.3 間接法求解最優(yōu)控制問題
    3.4 兩點(diǎn)邊值問題(TPBVP)及其解法
    3.5 本章小結(jié)
4 高斯偽譜法
    4.1 偽譜法
    4.2 高斯偽譜法
        4.2.1 高斯偽譜法的配點(diǎn)及基函數(shù)
        4.2.2 數(shù)值逼近
    4.3 高斯偽譜法求解最優(yōu)控制問題的一般步驟
    4.4 高斯偽譜離散化問題與原最優(yōu)控制問題的關(guān)系
    4.5 高斯偽譜法與其他偽譜方法的比較
    4.6 本章小結(jié)
5 高斯偽譜法求解彈道優(yōu)化問題
    5.1 GPOPS-Ⅱ軟件
        5.1.1 GPOPS-Ⅱ軟件特點(diǎn)和架構(gòu)
        5.1.2 hp-自適應(yīng)偽譜法
    5.2 高斯偽譜法在彈道優(yōu)化的實(shí)際應(yīng)用
    5.3 應(yīng)用高斯偽譜法彈道優(yōu)化結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 優(yōu)化彈道的實(shí)現(xiàn)仿真
    6.1 仿真彈道的制導(dǎo)控制系統(tǒng)
        6.1.1 導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)
        6.1.2 導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)
    6.2 最優(yōu)控制量逼近法
    6.3 彈道位置逼近法
    6.4 過載逼近法
    6.5 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3822781