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欠驱动刚性航天器时间最优轨迹规划设计
  • ISSN号:1001-0920
  • 期刊名称:控制与决策
  • 时间:0
  • 页码:1469-1473
  • 语言:中文
  • 分类:V448.2[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60774062)
  • 相关项目:一类挠性航天器主动振动鲁棒控制技术研究
中文摘要:

应用伪谱法解决欠驱动刚性航天器的时间最优轨迹规划问题.首先建立欠驱动刚性航天器的动力学和运动学模型,对于给定的初末姿态,选取机动时间最短为待优化的性能指标,并考虑到实际控制输入受限,将其转化为优化过程中的不等式约束条件;然后应用Legendre伪谱法,将优化问题离散化为非线性规划问题进行求解.仿真结果表明,应用伪谱法规划得到的欠驱动航天器最优轨迹,能够较好地满足各种约束条件,而且计算精度高、速度快,具有良好的实时性.

英文摘要:

The optimal motion planning of an underactuated rigid spacecraft using pseudospectral method is discussed.Firstly,the dynamic and kinematic equations of the spacecraft are derived,and for given initial and final attitudes,the performance to be optimized is selected as minimizing the rest-to-rest maneuver time.Moreover,the bounded control inputs are transformed to inequality constraints.Then,the optimal motion planning problem can be converted into a nonlinear programming problem by using Legendre pseudospectral method.The analytical and simulation results show that the proposed algorithm satisfies the constraints well and can be used on-line with its small computational amount and low computational complexity.

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期刊信息
  • 《控制与决策》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:东北大学
  • 主编:张嗣瀛 王福利
  • 地址:沈阳市东北大学125信箱
  • 邮编:110004
  • 邮箱:kzyjc@mail.neu.edu.cn
  • 电话:024-83687766
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0920
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1124/TP
  • 邮发代号:8-51
  • 获奖情况:
  • 1997年被评为辽宁省优秀编辑部,1999年期刊影响因子在信息与系统类期刊中排名第二位
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32961