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基于伪谱法的自由采样实时最优反馈控制及应用
被引量：
14
1
作者
张友安
王丽英
赵国荣
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1151-1156,共6页
利用高斯伪谱法收敛速率快、精度高的特点,基于通用伪谱优化软件包在线求解非线性系统的最优控制问题.将伪谱反馈控制理论与非线性最优控制理论结合起来,给出了一种自由采样实时最优反馈控制算法,该算法通过连续在线生成开环最优控制的...
利用高斯伪谱法收敛速率快、精度高的特点,基于通用伪谱优化软件包在线求解非线性系统的最优控制问题.将伪谱反馈控制理论与非线性最优控制理论结合起来,给出了一种自由采样实时最优反馈控制算法,该算法通过连续在线生成开环最优控制的方式提供闭环反馈.考虑计算误差、模型参数不确定性和干扰的作用,假定系统状态方程右侧的非线性向量函数关于状态、控制和系统参数是Lipschitz连续的,利用Bellman最优性原理对闭环控制系统的有界稳定性进行了分析和理论证明.最后,以高超声速再入飞行器为应用对象,研究了其再入制导问题,仿真结果验证了该算法的可行性和有效性.
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关键词
高斯伪谱方法
实时优化
伪谱反馈控制
再入制导
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职称材料
基于伪谱反馈控制的亚轨道返回在线轨道重构方法
被引量：
4
2
作者
解永锋
唐硕
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1056-1063,共8页
亚轨道飞行器任务目标的多样化对制导控制系统的智能性、鲁棒性提出了更高的要求。本文基于伪谱最优反馈控制理论并根据飞行器当前飞行状态和终端约束,使用Legendre伪谱法在线进行轨道重构,生成满足法向过载、动压和热流等轨道约束的最...
亚轨道飞行器任务目标的多样化对制导控制系统的智能性、鲁棒性提出了更高的要求。本文基于伪谱最优反馈控制理论并根据飞行器当前飞行状态和终端约束,使用Legendre伪谱法在线进行轨道重构,生成满足法向过载、动压和热流等轨道约束的最优返回轨迹,并实时反馈更新迎角和倾斜角制导指令。在线轨道重构使用引入迎角和倾斜角的变化率作为虚拟控制的动力学方程以保证制导指令的光滑性,并采取一系列实时性保证策略。阵风干扰下的亚轨道返回飞行仿真表明该轨道重构算法鲁棒性很强,可以满足闭环反馈更新时间要求,并且迎角和倾斜角不会出现增加控制难度的剧烈抖动现象。
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关键词
亚轨道
轨道重构
虚拟控制
伪谱反馈控制
LEGENDRE伪谱法
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职称材料
基于间接Radau伪谱法的滑翔段轨迹跟踪制导律
被引量：
11
3
作者
廖宇新
李惠峰
包为民
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期1398-1405,共8页
针对高超声速飞行器滑翔段制导问题,提出一种利用间接Radau伪谱法求解最优反馈控制律的全状态标称轨迹跟踪制导律。将标称轨迹跟踪问题转化为线性时变系统状态调节器问题,基于Pontryagin极大值原理进一步将状态调节器问题转化为线性两...
针对高超声速飞行器滑翔段制导问题,提出一种利用间接Radau伪谱法求解最优反馈控制律的全状态标称轨迹跟踪制导律。将标称轨迹跟踪问题转化为线性时变系统状态调节器问题,基于Pontryagin极大值原理进一步将状态调节器问题转化为线性两点边值问题;利用间接Radau伪谱法求解所得的线性两点边值问题,获得最优反馈控制律,并在此基础上设计了易于在线执行的闭环轨迹跟踪制导律。数值仿真结果表明,该制导律对飞行器初始状态量的较大范围偏差和飞行环境参数的有限扰动不敏感,具有良好的鲁棒性,并且能够满足实时性的需求。
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关键词
滑翔段制导
标称轨迹跟踪
间接Radau伪谱法
最优反馈控制律
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职称材料
题名
基于伪谱法的自由采样实时最优反馈控制及应用
被引量：
14
1
作者
张友安
王丽英
赵国荣
机构
海军航空工程学院控制工程系
海军航空工程学院系统科学与数学研究所
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1151-1156,共6页
基金
国家青年科学基金资助项目(61004002)
文摘
利用高斯伪谱法收敛速率快、精度高的特点,基于通用伪谱优化软件包在线求解非线性系统的最优控制问题.将伪谱反馈控制理论与非线性最优控制理论结合起来,给出了一种自由采样实时最优反馈控制算法,该算法通过连续在线生成开环最优控制的方式提供闭环反馈.考虑计算误差、模型参数不确定性和干扰的作用,假定系统状态方程右侧的非线性向量函数关于状态、控制和系统参数是Lipschitz连续的,利用Bellman最优性原理对闭环控制系统的有界稳定性进行了分析和理论证明.最后,以高超声速再入飞行器为应用对象,研究了其再入制导问题,仿真结果验证了该算法的可行性和有效性.
关键词
高斯伪谱方法
实时优化
伪谱反馈控制
再入制导
Keywords
Gauss
pseudospectral
method
real-time
optimization
pseudospectral
feedback control
reentry
guidance
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于伪谱反馈控制的亚轨道返回在线轨道重构方法
被引量：
4
2
作者
解永锋
唐硕
机构
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1056-1063,共8页
文摘
亚轨道飞行器任务目标的多样化对制导控制系统的智能性、鲁棒性提出了更高的要求。本文基于伪谱最优反馈控制理论并根据飞行器当前飞行状态和终端约束,使用Legendre伪谱法在线进行轨道重构,生成满足法向过载、动压和热流等轨道约束的最优返回轨迹,并实时反馈更新迎角和倾斜角制导指令。在线轨道重构使用引入迎角和倾斜角的变化率作为虚拟控制的动力学方程以保证制导指令的光滑性,并采取一系列实时性保证策略。阵风干扰下的亚轨道返回飞行仿真表明该轨道重构算法鲁棒性很强,可以满足闭环反馈更新时间要求,并且迎角和倾斜角不会出现增加控制难度的剧烈抖动现象。
关键词
亚轨道
轨道重构
虚拟控制
伪谱反馈控制
LEGENDRE伪谱法
Keywords
Suborbit
Trajectory
reconfiguration
Virtual
control
pseudospectral
feedback control
Legendre
pseudospectral
method
分类号
V412.44 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于间接Radau伪谱法的滑翔段轨迹跟踪制导律
被引量：
11
3
作者
廖宇新
李惠峰
包为民
机构
北京航空航天大学宇航学院
中国航天科技集团公司科技委
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期1398-1405,共8页
基金
国家自然科学基金(61174221
61402039)
文摘
针对高超声速飞行器滑翔段制导问题,提出一种利用间接Radau伪谱法求解最优反馈控制律的全状态标称轨迹跟踪制导律。将标称轨迹跟踪问题转化为线性时变系统状态调节器问题,基于Pontryagin极大值原理进一步将状态调节器问题转化为线性两点边值问题;利用间接Radau伪谱法求解所得的线性两点边值问题,获得最优反馈控制律,并在此基础上设计了易于在线执行的闭环轨迹跟踪制导律。数值仿真结果表明,该制导律对飞行器初始状态量的较大范围偏差和飞行环境参数的有限扰动不敏感,具有良好的鲁棒性,并且能够满足实时性的需求。
关键词
滑翔段制导
标称轨迹跟踪
间接Radau伪谱法
最优反馈控制律
Keywords
Gliding
guidance
Nominal
trajectory
tracking
Indirect
Radau
pseudospectral
method
Optimal
feedback control
law
分类号
TP731 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于伪谱法的自由采样实时最优反馈控制及应用
张友安
王丽英
赵国荣
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
14
下载PDF
职称材料
2
基于伪谱反馈控制的亚轨道返回在线轨道重构方法
解永锋
唐硕
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
4
下载PDF
职称材料
3
基于间接Radau伪谱法的滑翔段轨迹跟踪制导律
廖宇新
李惠峰
包为民
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
11
下载PDF
职称材料
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