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可回收火箭大气层内动力下降的多阶段鲁棒优化制导方法
1
作者
冯子鑫
薛文超
+1 位作者
张冉
齐洪胜
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期505-517,共13页
针对大气层内可回收火箭的动力下降问题,提出一种多阶段的鲁棒优化(Robust optimization,RO)方法.由于大气层内存在未知风场,如何在火箭下降段考虑这种不确定性具有十分重要的意义.首先,建立一个关于高度的不确定风场模型,在该风场下给...
针对大气层内可回收火箭的动力下降问题,提出一种多阶段的鲁棒优化(Robust optimization,RO)方法.由于大气层内存在未知风场,如何在火箭下降段考虑这种不确定性具有十分重要的意义.首先,建立一个关于高度的不确定风场模型,在该风场下给出火箭动力下降的鲁棒最优控制问题.为了求解该问题,使用一种对不等式约束采取一阶近似并将一阶项作为安全裕量加入约束的鲁棒优化方法,得到一个可以求解的单阶段鲁棒优化算法.其次,定量给出安全裕量的上界,基于该上界提出一种多阶段鲁棒优化算法,避免单阶段鲁棒优化算法中安全裕量可能过大导致无法求解的问题.最后,通过仿真对比各个算法在多个实际风场下的性能,结果表明所提出的多阶段鲁棒优化方法同时具有较高的落点精度和对于不同风场的鲁棒性.
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关键词
大气层内动力下降
鲁棒优化
可回收火箭
制导与控制
不确定风场
下载PDF
职称材料
题名
可回收火箭大气层内动力下降的多阶段鲁棒优化制导方法
1
作者
冯子鑫
薛文超
张冉
齐洪胜
机构
中国科学院大学数学科学学院
中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室
北京航空航天大学宇航学院
出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期505-517,共13页
基金
国家重点研发计划(2018YFA0703800)
国家自然科学基金(62122083,62103014)
中国科学院青年创新促进会(E129030401)资助。
文摘
针对大气层内可回收火箭的动力下降问题,提出一种多阶段的鲁棒优化(Robust optimization,RO)方法.由于大气层内存在未知风场,如何在火箭下降段考虑这种不确定性具有十分重要的意义.首先,建立一个关于高度的不确定风场模型,在该风场下给出火箭动力下降的鲁棒最优控制问题.为了求解该问题,使用一种对不等式约束采取一阶近似并将一阶项作为安全裕量加入约束的鲁棒优化方法,得到一个可以求解的单阶段鲁棒优化算法.其次,定量给出安全裕量的上界,基于该上界提出一种多阶段鲁棒优化算法,避免单阶段鲁棒优化算法中安全裕量可能过大导致无法求解的问题.最后,通过仿真对比各个算法在多个实际风场下的性能,结果表明所提出的多阶段鲁棒优化方法同时具有较高的落点精度和对于不同风场的鲁棒性.
关键词
大气层内动力下降
鲁棒优化
可回收火箭
制导与控制
不确定风场
Keywords
Endoatmospheric powered descent
robust optimization(RO)
reusable rocket
guidance and control
uncertain wind field
分类号
V448.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
可回收火箭大气层内动力下降的多阶段鲁棒优化制导方法
冯子鑫
薛文超
张冉
齐洪胜
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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