高斯伪谱法
高斯伪谱法的相关文献在2008年到2022年内共计123篇,主要集中在航天(宇宙航行)、航空、武器工业
等领域,其中期刊论文102篇、会议论文10篇、专利文献118270篇;相关期刊59种,包括系统工程与电子技术、国防科技大学学报、哈尔滨工程大学学报等;
相关会议10种,包括第五届冲压发动机技术交流会、航空宇航科学与技术2013年全国博士生学术论坛、第二届全国航天飞行动力学技术研讨会等;高斯伪谱法的相关文献由394位作者贡献,包括付昭旺、彭祺擘、李海阳等。
高斯伪谱法—发文量
专利文献>
论文:118270篇
占比:99.91%
总计:118382篇
高斯伪谱法
-研究学者
- 付昭旺
- 彭祺擘
- 李海阳
- 于雷
- 刘正雄
- 周文雅
- 孟中杰
- 张夷斋
- 徐文萤
- 朱圣英
- 朱豪坤
- 李爽
- 李飞
- 杨涤
- 江驹
- 沈红新
- 黄攀峰
- 万月丰
- 万自明
- 任高峰
- 何欢
- 兰国峰
- 刘亚
- 刘超越
- 刘鹤鸣
- 吴云华
- 周亮
- 孔祥龙
- 尚海滨
- 崔乃刚
- 崔平远
- 师鹏
- 张世杰
- 张士峰
- 张帆
- 张成
- 张晓静
- 彭继平
- 戈新生
- 曲婷
- 曹喜滨
- 曹莉
- 李战武
- 李文龙
- 李智斌
- 李顺利
- 杜昕
- 杨光宇
- 杨博
- 柯森锎
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李明儒;
徐聪;
齐征;
赵爱红;
吴限德;
王剑颖
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摘要:
为实现对火星大气电离层的探测,滑翔飞行器采用多次进出火星大气层的穿刺飞行方式,本文利用再入气动力改变轨道形状,通过调整近地点幅角的变化,在有限次数的穿刺飞行中对火星大气电离层全面探测。对多次改变近地点幅角的穿刺探测飞行任务进行描述;构建穿刺探测飞行动力学模型;进一步根据该飞行模式的特点,联立弹道动力学方程与轨道动力学方程,建立弹道参数与轨道六根数间的转换模型;提出基于高斯伪谱法的多次穿刺飞行轨迹优化方法,给出多次改变近地点幅角飞行轨迹的目标函数、优化变量和约束条件等。数值仿真表明了所构建的动力学模型以及参数方程的正确性,以及穿刺飞行模式实现火星大气电离层全面探测的有效性。
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孙雪琪;
张锐
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摘要:
针对具有高速、高机动性能的HTV2(hypersonic technology vehicle 2)目标,对采用直接碰撞拦截策略拦截弹的中制导进行了研究,给出了一种基于轨迹跟踪预测的中制导算法。该中制导算法首先使用自适应网格交互式多模型(adaptive grid interactive multi-model,AGIMM)滤波器对目标轨迹进行稳定跟踪,获取目标运动信息。之后使用基于遗忘因子的最小二乘法对目标进行轨迹预测,获取目标预测交班点处的运动状态。最后,将预测交班点处的目标状态量作为中制导约束,并使用高斯伪谱法计算最优中制导指令。使用该中制导算法对HTV2目标进行了拦截仿真,仿真结果证明了该算法的有效性。
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孙兴龙;
马克茂;
姜宇;
侯振乾
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摘要:
为实现对临近空间飞行器等高速目标的有效防御,采用中、末分段制导的方式对目标进行拦截。首先,将中制导的设计描述为带有终端约束的优化问题,利用高斯伪谱法(Gauss pseudo-spectral method,GPM)将该问题离散化处理并转化为非线性规划(nonlinear programming,NLP)的形式,在线求解该非线性规划问题并基于滚动时域的方式完成了最优中制导律的闭环实现,算法保证了在制导信息短时间缺失等工况下的适用性。然后,设计了带有目标机动补偿的末制导律,降低了拦截末段对所需过载的要求,并基于制导信息估计完成了制导律的实现。最后,对闭环制导系统的稳定性进行了理论分析,并以典型高速目标拦截为例进行数值仿真,验证了本文所提拦截策略的有效性。
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张家旭;
周时莹;
赵健;
施正堂
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摘要:
针对汽车弯道超车路径规划与跟踪控制问题,提出了一种基于高斯伪谱法的汽车弯道超车路径规划算法,以及基于干扰观测器的汽车弯道超车路径跟踪控制策略.首先,综合考虑本车动力学约束和路径曲率约束,基于本车和前方低速行驶汽车的运动学方程将汽车弯道超车路径规划问题描述为约束最优化问题,并采用高斯伪谱法将其转化为非线性规划问题进行求解.随后,为了使汽车在复合干扰存在的情况下依然可以快速、准确和稳定地跟踪基于高斯伪谱法规划出的弯道超车路径,利用径向基神经网络对未知非线性函数的无限逼近能力设计干扰观测器来进行在线估计和前馈补偿复合干扰,并采用李雅普诺夫稳定理论推导出具有一致最终有界特征的汽车弯道超车路径跟踪控制策略.最后,在Matlab/Simulink环境下构建模型在环仿真系统,验证所提出的汽车弯道超车路径规划算法与跟踪控制策略的可行性和有效性,结果表明:所提出的汽车弯道超车路径规划算法与跟踪控制策略可以引导本车在两个转向相同、半径不同的圆曲线之间平滑切换,使本车安全、舒适地超越前方低速行驶的汽车.
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杨光宇;
陈国光;
王捷;
朱豪坤
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摘要:
利用高斯伪谱法(GPM)将空地导弹快速打击地面目标的弹道最优控制问题转化为非线性规划(NLP)问题;构建粒子群算法(PSO)对初始弹道进行求解,进而实现对序列二次规划(SQP)算法初值的优选;代入SQP算法中求解非线性规划问题.仿真结果表明,仅用随意选取初值的SQP算法求解弹道优化设计问题,很难求得最优解,利用PSO算法可以很好地解决SQP算法的初值依赖,增加得到最优解的可能性.上述算法流程可有效解决弹道最优控制问题,具有较强的全局寻优和局部精确搜索能力,在工程上易于实现,可为工程设计提供参考.
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杨光宇;
陈国光;
王捷;
朱豪坤
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摘要:
利用高斯伪谱法(GPM)将空地导弹快速打击地面目标的弹道最优控制问题转化为非线性规划(NLP)问题;构建粒子群算法(PSO)对初始弹道进行求解,进而实现对序列二次规划(SQP)算法初值的优选;代入SQP算法中求解非线性规划问题。仿真结果表明,仅用随意选取初值的SQP算法求解弹道优化设计问题,很难求得最优解,利用PSO算法可以很好地解决SQP算法的初值依赖,增加得到最优解的可能性。上述算法流程可有效解决弹道最优控制问题,具有较强的全局寻优和局部精确搜索能力,在工程上易于实现,可为工程设计提供参考。
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周江华;
金伟城;
李智斌
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摘要:
高空气球为临近空间中的研究提供了可靠的低成本平台.目前高空气球球形一般直接采用"自然形"或以"自然形"为基础,但通用、简捷地求解"自然形"外形方程一直是个难点.将"自然形"气球外形求解问题转化为最优控制问题,利用最优控制领域成熟的求解工具——高斯伪谱法最优化软件包计算气球外形.此外,通过分析外形数据得到外形变化规律,设计通用算法求解任意球形控制因子、任意高度的"自然形"气球外形.结果 显示,该算法无须调参便可计算所需的"自然形"球形,便于科研人员快速获得大量所需球形数据.
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黄宇嵩;
田栋;
李洪珏;
焦荣惠;
李斐
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摘要:
针对空间无人在轨服务任务中翻滚非合作航天器抵近、绕飞和避障问题,在目标特征部位本体坐标系,建立了轨道和姿态相对运动模型.设计了抵近和绕飞策略,以抵近轨迹的燃料和时间最优为目标函数,考虑规避障碍物情况,结合动力学和路径等约束条件进行轨迹规划,最后采用高斯伪谱法对连续最优控制问题进行离散转化,对转化后的非线性规划问题进行求解,得出最优路径.同时基于轨道和姿态协同的六自由度轨迹跟踪误差模型,设计了全状态反馈轨迹跟踪控制律,在相对运动姿态和轨道模型的基础上,对控制过程进行了闭环仿真验证,结果表明了姿轨耦合轨迹跟踪控制律的有效性和稳定性.
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杜昕;
黄江涛;
章胜
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摘要:
飞行器的栖落机动被认为是解决舰载固定翼飞机超短距精确着舰的一种可行方式,已有研究主要集中于栖落过程大迎角气动力建模、标称栖落轨迹优化与轨迹跟踪控制,而鲜有对栖落着舰任务的总体分析.基于飞行器纵向栖落机动动力学模型,引入栖落轨迹可达域的概念,并给出可达域的数学描述;在此基础上,对可达域求解采用计算速度和精度兼具的高斯伪谱法,将可达域问题拆分为三个轨迹优化问题依次求解,首先求解栖落轨迹终端高度上边界,然后求解终端高度一定时的最近轨迹,最后求解终端高度一定时的最远轨迹,并给出相应的轨迹优化数学模型.结果表明:运用该模型及求解方法能快速得到计算结果,无动力飞行器的纵向栖落轨迹可达域为上窄下宽的不对称区域,且左右边界曲线线性度较好.
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Cai Xiaoxiao;
蔡晓晓;
Wu Jinjie;
吴锦杰;
Liu Kun;
刘昆
- 《航空宇航科学与技术2013年全国博士生学术论坛》
| 2013年
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摘要:
本文基于卫星的任务需求,设计了大角度姿态机动控制律.采用了输出力矩较大的单框架控制力矩陀螺(SGCMG)作为执行机构.为避免SGCMG系统产生奇异导致无法输出控制力矩,采用了可调性操纵律.并设计了自抗扰控制器(ADRC),通过高斯伪谱法(GPM)规划出的期望姿态机动信息作为参考输入取代自抗扰控制系统中的跟踪微分器(TD);同时设计了用于姿态动力学解耦和扰动观测的二阶线性扩张状态观测器(LESO);最后基于LESO对卫星大角度机动设计了传统PD控制器.仿真结果表明该自抗扰控制器能实现卫星大角度机动的姿态控制且具有较高的控制精度.
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任高峰;
朱圣英;
崔平远;
栾恩杰
- 《中国宇航学会深空探测技术专业委员会第7届学术年会》
| 2010年
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摘要:
针对火星精确着陆轨迹优化问题,研究了一种基于高斯伪谱法的火星精确着陆轨迹优化方法。首先,对火星着陆的特点进行分析,提出火星着陆轨迹优化所需要满足的初始条件约束、路径约束、终点约束及优化问题的性能指标;其次,利用高斯伪谱法的配点方案及拉格朗口差值多项式将着陆轨迹的优化问题转化为一个多约束的参数优化问题:然后通过sQP算法对问题进行求解;给出了一种可达区域计算策略,并利用本文所提算法对可达区域进行了分析,在此基础上对火星精确着陆最优轨迹进行了设计,最后给出了一个仿真算例对本文所提算法进行数值验证。
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Yang Yuan;
杨源;
Guo Jia;
郭嘉;
Jing Wu-xing;
荆武兴;
Wan Zi-ming;
万自明;
Wu Li-jun;
武立军
- 《第18届中国系统仿真技术及其应用学术年会(18th CCSSTA 2017)》
| 2017年
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摘要:
本文借助高斯伪谱法,对月球软着陆中的主减速段制导律进行了研究.采用固体火箭发动机制动会大大降低探月成本,约为传统液体火箭发动机成本的1/20,但固发不能像液发那样随时开关机,只能耗尽关机,给制导律的设计带来较大难度.针对这一问题,本文采用高斯伪谱法优化主减速段轨迹,将有约束的最优控制问题转化为非线性规划问题,给出了可用的制导指令,且能够有效避免初值敏感的问题.此外本文针对基于固发可能出现的工况和设计要求给出了相应的解决方案.仿真结果表明该制导律能够很好地满足多种终端和过程约束,具有较高的制导精度.
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武长青;
徐瑞;
朱圣英
- 《中国宇航学会深空探测技术专业委员会第十三届学术年会》
| 2016年
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摘要:
本文提出了一种深空探测器受多约束情况下的时间最优姿态机动规划方法.本文首先描述和分析了深空探测器姿态机动过程中面临的动力学和运动学约束、有界约束、姿态指向约束;其次从时间最优角度出发,将该约束机动问题归纳为非线性规划问题,提出了基于高斯伪谱法的全局路径规划方法,通过高斯离散化求出满足约束的伪谱节点,而且对节点依次进行跟踪控制,确保点与点之间能够满足约束.最后,数值仿真结果表明:该方法不仅在多约束情况下能够求解出安全的机动路径,而且机动时间进行了有效的缩短.
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杨晟博;
崔涛;
于达仁
- 《第五届冲压发动机技术交流会》
| 2015年
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摘要:
本文研究一个由理想的亚燃冲压发动机推进的原理型飞行器在Ma2-5,海拔16.8-21.2km竖直平面加速爬升的最优轨迹。选取飞行攻角、燃料当量比和尾喷管喉道面积作为控制量,分别选取最小油耗和最小时间作为优化的性能指标,并考虑适当的约束天骄,包括进气道不启动裕度、动压以及各种状态/控制约束,构造最优控制问题。应用高斯伪谱法求解典型的非线性规划问题,数值结果表明,最优轨迹需要飞行器先水平加速,待动压达到足够大时开始爬升。通过分析各种状态/控制参数分布,以及在加速过程中的功率和效率分布,发现亚燃冲压发动机-飞行器轨迹优化问题的核心是对发动机性能与大气环境进行合理的匹配。
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殷毅;
袁建平;
程潏;
张传海
- 《第二届全国航天飞行动力学技术研讨会》
| 2013年
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摘要:
针对多目标任务的小推力深空探测空间轨道优化设计,提出一种组合优化思想.全局优化基于分支定界法,将发射窗口、探测目标及探测序列同时作为优化变量,根据近似法模拟小推力,求解二体模型下的Lambert问题,利用微分进化算法调节时间窗口.局部优化则基于高斯伪谱法和同伦思想的混合优化方法,求解bang-bang控制的燃料最优问题.设计结果表明,该优化设计方法对解决第五届空间轨道设计竞赛的多目标探测任务是可行有效的.
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彭祺擘;
李海阳;
沈红新
- 《第一届全国航天飞行动力学技术研讨会》
| 2012年
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摘要:
将高斯伪谱法(Gauss Pseudospectral Method-GPM)应用于登月飞行器从月面起飞上升轨道优化设计中去,将控制变量和终端时间一同作为优化变量,同时离散控制变量与状态变量,对最优控制问题进行求解.并针对GPM的特点,设计了从求取近似解到高精度参数的轨道优化策略.仿真结果表明此方法具有较强的鲁棒性和快速收敛性.
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