基于c-w方程的分段导引冲量计算方法_第1页
基于c-w方程的分段导引冲量计算方法_第2页
基于c-w方程的分段导引冲量计算方法_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

基于c-w方程的分段导引冲量计算方法

0燃料最优确定在空间会议期间，主要考虑燃料消耗和会议时间的指标，并以最具效率和时间满足任务要求为指导，设计会议策略的原则。空间最优交会就是研究航天器轨道交会的时间-燃料最优控制。早期的最优交会仅考虑燃料最省,后期则包括了时间指标。交会一般在可测弧段内进行,针对我国测控弧段有限的情况,考虑时间指标更有特殊意义。研究空间最优交会控制问题的方法较多,如早期的霍曼变轨、利用极大值原理的基向量法、有限推力下最优交会、动态规划法和遗传算法参数寻优等为此,本文从工程应用角度出发对拉格朗日乘子最优交会方法进行了分析,并在此基础上设计了一种实现简单,且能充分利用其优越性的工程化交会方法。1朗日乘子求极值法最优交会的拉格朗日乘子法是将速度增量平方和作为极值函数,以交会的状态转移方程为约束条件,用数学中的拉格朗日乘子求极值法求解最小速度增量Δ取目标航天器的轨道坐标系式中:式中:令交会初始时间为式(2)的状态转移矩阵式中:式中:极值函数(指标函数)这样,最优控制即为在式(4)约束下求令由拉格朗日求极值原理可知,由式(7)可得将式(9)代入式(8),得将式(10)代入式(9),有,文献2拉格朗日乘子法多冲量法开环控制法因拉格朗日乘子法是在交会前就利用初始状态计算出各时间点的速度增量,未考虑导引过程中前一次冲量作用的误差及其他误差项,其本质为开环控制。另外由于C-W方程本身还存在模型误差,距离越远误差越大。因此,当导引距离较大时无法直接使用拉格朗日乘子法。一种解决方法是在初始状态与目标状态间设置中间过渡状态,分段施行交会,每阶段以前一状态为初始状态,下一状态为目标状态。这样可提高导引精度,但明显使导引过程复杂,降低了安全性和可靠性。为降低分段交会中燃料最优对交会时间的敏感性可采用多冲量法,但会大幅增加冲量数,使导引变得更复杂。本文给出一种综合利用多冲量法的拉格朗日乘子法的工程应用方法,不仅可消除原方法的开环误差,而且能利用多冲量交会燃料消耗对时间不敏感的特性。拉格朗日乘子法的开环特性主要是源于在计算中只考虑了初始状态信息,未将导引过程中的状态和误差信息引入计算。如果在计算中适时引入当前状态和误差信息,就可消除拉格朗日法的开环特性,实现闭环控制。另外在计算和控制中尽量使给定第一步:以第二步:以……第……第当上述计算方法中每一步都引入了当前的状态信息,及时修正了导引误差,且前3开环拉格朗日法仿真设两航天器在同一轨道面,初始轨道参数有微小差异,追踪航天器在目标航天器后方约25km处;交会时间航天器距离,且由上述仿真结果可知,开环拉格朗日法的距离误差较大,而另两种方法则很小,可较好地完成交会。其中,改进拉格朗日法的燃料消耗和导引精度都明显优于其余两种方法。4冲量计算方法的改进针对在空间交会中直接使用基于C-W方程的双脉冲法和拉格朗日乘子法时导引精度和复杂性的不足,设计了一种新的冲量计算方法。在原计算方法的基础上,适时引入当前状态和误差信息,将原开环控制变为闭环控制,方法简单,消除了

人人文库> 全部分类> 行业资料 > 信息产业

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论