基于序列二次规划算法的再入轨迹优化研究

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作   者：

郑总准;  吴浩;  王永骥; 

作者机构：

北京航天自动控制研究所;  华中科技大学控制科学与工程系; 

关键词：

序列二次优化;  非线性规划;  配点法;  参考轨迹;  轨迹优化; 

期刊名称：

航天控制

基金项目：

基于Spiking神经网络的脑运动神经系统的建模与控制研究

i s s n：

1006-3242

年卷期：

2009 年 06 期

页   码：

10-15+20

摘   要：

介绍了序列二次规划算法在飞行器再入轨迹优化问题中的应用。首先引入了能量替代变量对无量纲运动方程进行推导,使得运动方程和优化问题易于处理,考虑严格的过程约束和终端约束,以攻角和倾侧角为控制变量,总加热量最小为性能指标;然后通过直接配点法将最优控制问题转化为非线性规划问题,选取各节点的状态量和控制量作为优化参数;最后应用序列二次规划算法对非线性规划问题进行求解。针对多约束的再入飞行器的轨迹优化时对初值敏感的问题,提出一种参考轨迹快速规划算法,提高了优化速度。仿真结果表明提出的方法能够较快地搜索到最优轨迹,满足所有约束且落点精度高。