燃料消耗的多少是衡量控制策略好坏的一个重要的标准。本文设计的线性系统的最优控制器能够为在一个固定终端时刻的燃料最优问题提供可行有效的解。然而,控制过程的终端时刻tf的选择对总的燃料消耗有着重要的影响。考虑上...[继续阅读]

    本章设计了一种能够顺从J2摄动的自然周期类圆形编队作为卫星编队的目标轨道,并且本课题设计的目标轨道是以约束方程表述的、且独立于终端时刻,构造了终端时刻自由的最省燃料控制问题。9.1.1相对运动方程考虑一个二星系统,在...[继续阅读]

    本章利用勒让德伪谱法将编队机动最优控制问题离散成非线性规划问题进行求解。设LN表示N阶勒让德多项式,N(t)表示勒让德多项式的导数。τj(j=1,…,N-1)表示N(t)的零点。则τ0＝-1,τj,τN＝1是插值节点,称为LGL配置点,LGL的个数为n=N+1,这些...[继续阅读]

    对状态方程进行离散化处理。假设t0＝0,连续的状态量包括主卫星xc＝[r,θ,,]T∈R4和从卫星的状态量xd＝[x,y,z,,,,m]T∈R7,所以状态量为连续的控制量包括u=[u+x,u-x,u+y,u-y,u+z,u-z]T∈R6。根据上述方法,将本章设计的编队机动最省燃料控制问题...[继续阅读]

    归一化处理对于最后能够获得快速收敛的解是非常重要的。优化变量Xopt中,除了u都需要进行归一化处理。本章采用如下归一化方法:＝x/xmax(9.57)式中,上标～代表归一化的变量;为归一化的相对位置向量在x轴方向上的分量;xmax为相对位...[继续阅读]

    许多科学家和工程师使用Matlab作为建模和分析工具,但是对于解决优化问题的能力却很弱,这是最初开发TOMLAB的一个原因;编写TOMLAB的另一个目的就是为了整合所有的求解器,包括MINOS,NPSOL,SNOPT,SOL,CGO,XPRESS,GUROBI,MINLP,PENOPT,KNITRO,OQNLP,CONOPT...[继续阅读]

    9.6.1仿真初值参数给出主卫星的轨道要素初值:ac0＝8000km,ec0＝0.005,ic0＝64.435deg,ωc0＝90deg,Ωc0＝0,Mc0＝0(9.58)从卫星轨道要素差的初值:在不考虑任何摄动的情况下,主卫星的轨道要素终值(tf自由):acf＝8000km,ecf＝0.005,icf＝64.435deg,ωcf＝90deg...[继续阅读]

    为了研究推力对卫星轨道燃料消耗的影响,从卫星的轨道要素初值和终值和质量参数。选定推力最大值T=0.5N,改变比冲量Isp(表9.1)。表9.1比冲量、燃料消耗和轨道转移时间的关系比冲量/s燃料消耗/kg轨道转移时间/s10001100120013001400150016...[继续阅读]

    为了研究推力对卫星轨道燃料消耗的影响,从卫星的轨道要素初值和终值和质量参数,选定比冲量Isp＝1500s,改变推力大小的最大值Tmax(表9.2)。表9.2推力、燃料消耗和轨道转移时间的关系推力/N燃料消耗/kg轨道转移时间/s0.10.20.30.40.50.60...[继续阅读]

    20世纪50年代末,现代控制理论被提出并得到了迅速的发展和广泛的应用。最优控制问题是现代控制理论的一个重要的分支,先后提出了极小值原理、动态规划和变分法来处理最优控制问题。随着控制理论的发展,最优控制也有很大的发...[继续阅读]