基于最优解析的陀螺现场免转台标校方法

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作者 杨管金子 李建辰 +1 位作者 黄海 国琳娜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期577-584,共8页

作为载体姿态测量的重要惯性器件,陀螺在使用过程中由于长时间运输及存放等因素会产生误差漂移,造成对运动参数测量精度的降低,由此带来陀螺器件在使用前误差再标校的需求。根据现场无高精度转台设备支持的工作条件及中等精度陀螺指标需... 作为载体姿态测量的重要惯性器件,陀螺在使用过程中由于长时间运输及存放等因素会产生误差漂移,造成对运动参数测量精度的降低,由此带来陀螺器件在使用前误差再标校的需求。根据现场无高精度转台设备支持的工作条件及中等精度陀螺指标需求,提出一种基于最优解析的陀螺现场标校方法。通过建立陀螺输出与地球自转角速率及加速度计输出间的映射关系式,将标校问题转换为最优解析问题;同时采用改进遗传算法,达到现场简易操作、不依赖转台等辅助设备、缩短标校时间、提高标校精度的目的。开展数学及半实物仿真实验,验证了所提方法的有效性,结果显示该方法能够有效地获得满足中等精度陀螺的标校结果,具有现场实用价值。 展开更多

关键词 陀螺 现场标校 免转台 最优解析 改进遗传算法

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星际小推力转移轨道快速设计方法 被引量：10

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作者 尚海滨 崔平远 栾恩杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1281-1286,共6页

针对星际探测任务中燃料最省小推力转移轨道问题,提出一种基于标称轨道的快速设计方法。首先以具有相同端点时刻的无摄动标称轨道为参考,对传统的非线性轨道优化模型进行合理变换,将复杂的优化问题简化为可解的两点边值问题;然后基于标... 针对星际探测任务中燃料最省小推力转移轨道问题,提出一种基于标称轨道的快速设计方法。首先以具有相同端点时刻的无摄动标称轨道为参考,对传统的非线性轨道优化模型进行合理变换,将复杂的优化问题简化为可解的两点边值问题;然后基于标称轨道3个独立积分推导出解析的状态转移矩阵,并以此为基础导出了两点边值问题的最优解析解。该方法无需数值迭代,有效地克服了数值优化方法收敛性差、计算效率低的缺点。最后,以探测火星的小推力转移轨道为例对该方法进行了验证,与精确的数值结果相比,该方法计算的燃料消耗误差小于1%。 展开更多

关键词 小推力 最优解析解 标称轨道 燃料最省 两点边值

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绳牵引并联机构拉力分布的优化 被引量：4

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作者 汪选要 曹毅 +1 位作者 张文祥 黄真 《燕山大学学报》 CAS 2006年第3期189-193,共5页

从理论上解决了应用于飞行器风洞试验的绳牵引并联机构拉力分布的优化问题。由于绳只能承受拉力,因此机构的运动控制必须实时计算各绳的拉力。以往学者将绳拉力的优化归结为一个线性规划问题并采用迭代法进行求解,而迭代法不仅计算速度... 从理论上解决了应用于飞行器风洞试验的绳牵引并联机构拉力分布的优化问题。由于绳只能承受拉力,因此机构的运动控制必须实时计算各绳的拉力。以往学者将绳拉力的优化归结为一个线性规划问题并采用迭代法进行求解,而迭代法不仅计算速度慢,且无确定的优化解。为此,建立了基于影响系数的协调方程和能量最优解析方程,使拉力分布的最优解呈显式表示。 展开更多

关键词 绳牵引 超确定输入 拉力分布优化 能量最优解析

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基于温度示踪的潜流交换通量解析模型对比 被引量：3

4

作者 张文兵 沈振中 +2 位作者 陈官运 程嘉强 吕宗桀 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期63-71,84,共10页

在总结和阐述一维瞬态对流-传热模型理论异同点及适用性的基础上,选取美国沃克湖流域相关河流潜流带为工程实例,采用VFLUX 2程序计算对比了不同一维解析模型量化河流潜流带垂向潜流交换通量的差异,验证和确定了适用于求解垂向潜流交换... 在总结和阐述一维瞬态对流-传热模型理论异同点及适用性的基础上,选取美国沃克湖流域相关河流潜流带为工程实例,采用VFLUX 2程序计算对比了不同一维解析模型量化河流潜流带垂向潜流交换通量的差异,验证和确定了适用于求解垂向潜流交换通量的最优解析模型,探究了潜流带不同深度处潜流交换通量的时空变化规律,并从理论分析角度讨论了解析模型的优缺点及未来利用温度示踪法量化潜流交换通量的研究方向。结果表明:相较于相位法和振幅-相位组合法,振幅法更能合理反映潜流带中地表水与地下水相互作用关系;潜流带不同深度处的潜流交换通量差别明显,浅层潜流带中潜流交换作用频繁,随着深度的增加,其交换作用逐渐被抑制;未来应当考虑建立更加合理且适用于复杂工程条件的潜流交换通量数值模型。 展开更多

关键词 温度示踪 潜流交换通量 潜流带 VFLUX 2程序 最优解析模型

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绳牵引并联机构拉力分布的优化研究

5

作者 汪选要 曹毅 +2 位作者 周辉 张文祥 黄真 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第3期37-41,共5页

从理论上解决了应用于飞行器风洞试验的绳牵引并联机构拉力分布的优化问题。由于绳只能承受拉力,因此机构的运动控制必须实时计算各绳的拉力。以往学者将绳拉力的优化归结为一个线性规划问题并采用迭代法进行求解,而迭代法不仅计算速度... 从理论上解决了应用于飞行器风洞试验的绳牵引并联机构拉力分布的优化问题。由于绳只能承受拉力,因此机构的运动控制必须实时计算各绳的拉力。以往学者将绳拉力的优化归结为一个线性规划问题并采用迭代法进行求解,而迭代法不仅计算速度慢,且无确定的优化解。为此,建立了基于影响系数的协调方程和能量最优解析方程,使拉力分布的最优解呈显式表示。 展开更多

关键词 绳牵引 超确定输入 拉力分布优化 能量最优解析

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油基钻屑现场热解析处理技术现状及展望 被引量：11

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作者 冯美贵 翁炜 +3 位作者 马卫国 任重 石凯 朱迪斯 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2019年第3期7-12,共6页

深部石油勘探和页岩气、致密气等非常规油气开发过程中会产生大量的油基钻屑,热解析技术被认为是最有效的油基钻屑环保处理技术,也是实现油基钻屑废弃物资源化利用的有效途径。本文重点介绍油基钻屑现场热解析处理典型的先进技术、装置... 深部石油勘探和页岩气、致密气等非常规油气开发过程中会产生大量的油基钻屑,热解析技术被认为是最有效的油基钻屑环保处理技术,也是实现油基钻屑废弃物资源化利用的有效途径。本文重点介绍油基钻屑现场热解析处理典型的先进技术、装置与应用情况;针对油基钻屑成分和组分性质复杂多变、热解化学反应过程复杂,热解析设备能耗高、热解温度不确定、进料物性不稳定、不均匀性等问题,建议开展油基钻屑复杂体系在移动床中动态连续热解的动力学及机理分析,建立动力学模型,明确不同组分油基钻屑的最优热解析工艺参数;建立技术经济效益、环境效益及可持续发展等评价体系和准则,为不同体系油基钻屑的高效低耗安全环保热解析现场随钻处理提供科学可靠依据和理论支撑。 展开更多

关键词 油基钻屑 油基钻井液 动态连续热解析 移动床 动力学模型 最优热解析工艺参数 现场随钻处理

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扩展的近似解析离散化方法及弹性波方程数值模拟 被引量：6

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作者 汪勇 段焱文 +2 位作者 安一凡 王笑丛 桂志先 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期928-940,955,共14页

地震波场数值模拟是研究地震波理论、偏移成像和地震反演等工作的基础,提高数值模拟的精度具有重要意义。在前人的研究基础上,提出了一种扩展的近似解析离散化数值模拟方法,并从理论上对该方法的精度、数值频散、稳定性和计算效率进行... 地震波场数值模拟是研究地震波理论、偏移成像和地震反演等工作的基础,提高数值模拟的精度具有重要意义。在前人的研究基础上,提出了一种扩展的近似解析离散化数值模拟方法,并从理论上对该方法的精度、数值频散、稳定性和计算效率进行了分析。该方法在时间差分上比扩展前提高了一阶精度、误差最大降低了88%。与其他近似解析离散化类方法一样,具有算子半径小和适应粗网格步长的优势,在最小主波长内仅需使用5.9个网格点。与四阶Lax-Wendroff修正格式和交错网格有限差分格式的频散曲线和模拟结果对比,验证了该方法能更好地压制数值频散。二维各向同性均匀介质和水平层状介质模型数值模拟的地震弹性波场特征清晰准确,说明了该方法的实用性。 展开更多

关键词 扩展最优近似解析离散化 弹性波方程 数值模拟 稳定性条件 数值频散

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火星固体上升器最优推力条件及制导方法

8

作者 张迁 杨垣鑫 +2 位作者 唐硕 岳向航 许志 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期230-245,共16页

两级固体上升器是大型火星样本回收计划中的重要组成部分,针对固体火星上升器在样品返回任务中的最优动力设计与耗尽关机多约束制导问题开展研究,提出了一种解析-数值融合的入轨段优化方法,最优解析方法为固体动力的优化设计提供理论依... 两级固体上升器是大型火星样本回收计划中的重要组成部分,针对固体火星上升器在样品返回任务中的最优动力设计与耗尽关机多约束制导问题开展研究,提出了一种解析-数值融合的入轨段优化方法,最优解析方法为固体动力的优化设计提供理论依据,数值优化方法在理论最优解邻近进一步解决实际飞行中面临的耗尽关机制导问题。首先,为了分析与优化固体上升器最大载荷质量下的动力参数,基于庞特里亚金极大值原理构建了推力矢量方向的最优控制问题,推导出最优动力参数的新的必要条件来消去协态乘子矢量,进而获得了最优控制量的解析表达式。然后,针对上升器在实际飞行条件下面临的参数偏差及不确定性干扰,提出了一种融合最优解析解序列的二次型数值优化方法,该方法通过高效反向递归敏感度矩阵在线快速迭代计算出飞行指令,控制火星上升器在耗尽关机方式下高精度进入预定目标轨道。最后,推力矢量方向的最优解析表达式,通过与GPOPS优化方法的对比与分析,验证了在必要条件下的最优性与正确性,并给出了火星上升器的最优动力方案。数值仿真结果表明:在配置的参数偏差及不确定性干扰下,火星上升器采用所提的解析-数值融合优化方法,能够在耗尽关机方式下实现高精度入轨任务,具有一定的理论意义和工程应用价值。 展开更多

关键词 火星上升器 最优动力设计 最优控制解析方法 实时数值优化方法 耗尽关机制导 解析-数值在线优化

原文传递

登月飞行器软着陆的非线性最优控制(英文) 被引量：4

9

作者 刘兴隆 段广仁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期920-925,共6页

主要考虑登月飞行器软着陆控制的问题。制导律和控制器的设计分两步完成。首先,利用一个微分同胚变换和一个非线性输入补偿,可以将登月飞行器的非线性动态模型转换成一个线性系统。然后利用经典最优控制理论中的由拉方程,标准最优制导... 主要考虑登月飞行器软着陆控制的问题。制导律和控制器的设计分两步完成。首先,利用一个微分同胚变换和一个非线性输入补偿,可以将登月飞行器的非线性动态模型转换成一个线性系统。然后利用经典最优控制理论中的由拉方程,标准最优制导律的解析解既可给出。第二步,利用H∞控制理论,我们设计了一个最优反馈控制器保证了实际系统可以鲁棒渐进追踪最优标准轨道。最后通过仿真,可以看出飞行器实现了软着陆控制,着月速度小于给定值,说明方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 登月飞行器 软着陆 最优轨道的解析解 非线性最优控制

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黏滞声波地震波场模拟的SG-ONADM混合方法 被引量：1

10

作者 宋国杰 王智亮 +2 位作者 张新敏 陈亚丽 田继东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3524-3533,共10页

交错网格方法(SG)和最优近似解析离散化方法(ONADM)是两类典型的地震波场数值模拟方法.两类方法各有其优势,相对于ONADM方法,SG方法在单个时间层内的计算更为简单;相对于SG方法,ONADM方法可以在较大空间步长条件下有效压制数值频散.结... 交错网格方法(SG)和最优近似解析离散化方法(ONADM)是两类典型的地震波场数值模拟方法.两类方法各有其优势,相对于ONADM方法,SG方法在单个时间层内的计算更为简单;相对于SG方法,ONADM方法可以在较大空间步长条件下有效压制数值频散.结合两种方法的优势,本文提出了一种新的地震波场模拟方法(SGONADM).该方法对控制方程中的一阶偏导数采用SG方法给出的一阶偏导数近似公式,高阶偏导数采用ONADM方法给出的高阶偏导数逼近公式.理论分析及数值算例表明,SG-ONADM方法保留了两种方法的优势,不仅能在较大空间步长条件下有效压制数值频散,同时具有较低的内存需求量;在对同一计算区域进行波场模拟时,SG-ONADM方法的计算效率要高于SG方法和ONADM方法.最后,我们使用SG-ONADM方法进行黏滞声波波场模拟,研究了黏滞声波在复杂介质中的传播. 展开更多

关键词 黏滞声波波场 交错网格方法 最优近似解析离散化方法 数值模拟

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特定条件的二阶系统的最优控制解析解

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作者 吴舒辞 周凯 《控制工程》 CSCD 2005年第S2期65-67,共3页

针对给控制对象或控制过程加以外部和内部控制作用,使控制对象或控制过程按照某种最优化方法进行,这种最优方式用一个人为确定的目标函数或性能指标为最优来表示。求解了在指定端点固定条件以及目标函数情况下二阶系统的最优控制解析解... 针对给控制对象或控制过程加以外部和内部控制作用,使控制对象或控制过程按照某种最优化方法进行,这种最优方式用一个人为确定的目标函数或性能指标为最优来表示。求解了在指定端点固定条件以及目标函数情况下二阶系统的最优控制解析解。以二阶RLC串联充电电路为例,讨论了在指定时间内对电容充电到指定电压,同时在充电过程中保证充电电压最小,发热量最小的最优控制,对控制系统设计有一定指导意义。 展开更多

关键词 指定端点固定条件 目标函数 二阶系统 最优控制解析解

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关于构造欧氏几何的最优解析模型的新认识(摘要)

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作者 刘孟虎 《黑龙江科技信息》 2004年第2期201-201,共1页

定义 若一个数的代数体系能描述一个几何体系中的任何几何变换，则称它为该几何体系的一个解析模型；又若该几何体系的任一基本几何变换都能用该代数体系的一个二元运算直接描述，则称它为该几何体系的一个最优解析模犁。

关键词 欧氏几何 最优解析模型 几何变换 几何体系 纯量 自由角

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