收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

返回式飞行器的过渡轨道优化研究

袁宴波  
【摘要】: 本文主要对返回式飞行器的最优过渡轨道进行了研究。根据返回任务类型的不同,对返回轨道的要求和约束也不同。本文研究的是返回式飞行器在给定的时间内返回到给定的落点并且对落点速度有约束的情况。返回式飞行器的返回轨道可分为过渡段和再入段。本文假设在过渡段飞行器使用推力大小为几十牛的小推力发动机进行轨道机动,再入段采用弹道式再入。本文采用遗传算法与经典优化方法相结合的组合优化策略求解小推力轨道优化问题,对返回式飞行器的过渡轨道进行了优化计算。 文中建立了惯性坐标系中极坐标形式的飞行器的运动方程并对方程进行了归一化。在最优控制理论的基础上,建立了时间最短过渡轨道和终端时刻固定的燃料最省过渡轨道的最优控制模型,分析了最优轨迹的充分必要条件以及待解决问题的初始和终端条件,将问题转化为两点边值问题。 本文采用组合优化策略求解两点边值问题。利用遗传算法的全局优化特性,结合局部搜索算法(单纯型法),形成了本文的组合优化方法。采用浮点数编码的遗传算法,设计了选择、交叉、变异等遗传算子,选取了合理的算法控制参数,并通过算例验证了算法的可行性。 最后,将本文的组合优化方法应用于返回式飞行器过渡轨道的优化。由于再入点速度和再入角决定了过渡段的终端状态,并且会影响到过渡段的能量消耗和落点速度的大小,所以将再入点速度和再入角也作为优化参数,得出了固定时间下满足落点速度约束的燃料最省的过渡轨道。 仿真结果表明,应用遗传算法和经典优化方法相结合的方式求解轨道优化问题,可以很好地克服传统优化方法的初值敏感问题,能够搜索到全局最优的轨道。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 任远;崔平远;栾恩杰;;基于退火遗传算法的小推力轨道优化问题研究[J];宇航学报;2007年01期
2 崔长彩,叶东,黄庆成,车仁生,陈刚;基于遗传算法的平面直线度误差的精确计算(英文)[J];光学精密工程;2003年04期
3 修宏伟,张权,刘向东,潘晖;遗传算法及其在排班问题中的应用[J];沈阳建筑工程学院学报;1996年03期
4 王勇;用遗传算法求解中国旅行商问题[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2005年04期
5 江子扬,张凤斌,孙冰心;遗传算法在入侵检测系统中的应用[J];哈尔滨理工大学学报;2004年01期
6 ;薄膜光学理论与膜系设计[J];中国光学与应用光学文摘;2003年06期
7 祝开艳;龚胜平;;利用小推力实现与多颗小行星交会[J];信息技术;2010年11期
8 孙立志,张弓,赵红茹,陆永平;遗传算法在永磁电机气隙磁场设计中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2000年01期
9 陈根社,陈新海;应用遗传算法设计自动交会控制器[J];西北工业大学学报;1994年02期
10 程浩忠;遗传算法在电力系统无功优化中的应用[J];电工电能新技术;1996年03期
11 丰镇平,李军,沈祖达;遗传算法及其在透平机械优化设计中的应用[J];燃气轮机技术;1997年02期
12 吴志远,邵惠鹤,吴新余;新的进化过程遗传算法[J];上海交通大学学报;1997年12期
13 艾德才,吴奇,张桦;用遗传算法求解重力场地层深度曲线[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);1998年03期
14 廖平,喻寿益;基于遗传算法的空间直线度误差的求解[J];中南工业大学学报(自然科学版);1998年06期
15 方良周,段启筠,李斌,刘欣,佟杰新;遗传算法在挖掘机反铲装置优化中的运用[J];沈阳建筑工程学院学报;1998年03期
16 邓明荣,鲍永广,沈祖志;模拟遗传算法在热电厂运行优化中的应用[J];中国管理科学;1998年02期
17 刘宝坤,王慧,李光泉;基于递阶遗传算法的神经网络预测控制(英文)[J];Transactions of Tianjin University;1998年02期
18 廖平,喻寿益;用遗传算法精确求解平面直线度误差[J];机床与液压;1999年04期
19 翁妙凤;面向对象Flow-shop调度问题的遗传算法求解[J];江苏理工大学学报;1999年02期
20 周兆凯,周毓菁;遗传算法-优化设计-神经网络的耦合技术[J];武汉汽车工业大学学报;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 匡正;苏艳梅;杨德庄;李春东;;两种确定热控涂层性能退化模型参数的组合优化算法[A];全国计算物理学会第六届年会和学术交流会论文摘要集[C];2007年
2 周海清;王恭先;陈正汉;;基于面向对象遗传算法的抗滑桩优化设计程序的研制[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
3 吴建生;金龙;;基于实数编码的遗传算法神经网络预报建模研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 申元霞;张翠芳;;GA-BP算法在系统辨识中的应用[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
5 刘辙;彭亮;崔广才;吴学礼;;混合遗传算法在车间调度中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
6 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
7 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
8 朱秀娥;周宝焜;;振动筛设计的遗传算法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
9 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 刘忠凯;薛正辉;任武;李伟明;高本庆;;用遗传算法优化八木天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史兢;智能天线波达角估计方法改进与遗传算法复合波束形成[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 赵忠义;温度对材料双向反射分布函数影响的理论及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 张旭;具有拓扑结构布局优化的理论及算法[D];大连理工大学;2004年
4 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
5 周明;高新技术产业投资环境系统研究[D];西北工业大学;2006年
6 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
7 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
8 方娟;基于移动代理的网格资源监控技术的研究[D];北京工业大学;2005年
9 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
10 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁宴波;返回式飞行器的过渡轨道优化研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
3 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
4 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
5 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
7 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
8 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
10 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员  黄超;向西追寻梦想 奉献星火燎原[N];中国教育报;2006年
2 本报记者  朱伟光 通讯员  黄超;从“双层管理”到“三者耦合”[N];光明日报;2006年
3 高天赋;哈尔滨工业大学生源基地达128个[N];黑龙江日报;2006年
4 通讯员  高继慧 黄超;在科研一线激情燃烧的恒星[N];中国教育报;2006年
5 关轶男 屈兵 记者 郭铭华;哈尔滨海关与哈工大合作规范科教用品通关行为[N];黑龙江日报;2008年
6 陈华;推进新型航天防热陶瓷复合材料应用[N];科技日报;2007年
7 张志强;贫困学子开学前一天 干警又将学费送到家[N];北方法制报;2006年
8 黄超 记者  李笑冰;博士生把科技送到生产一线[N];中国教育报;2006年
9 付比兴 本报记者 李兵;“开学在即,我还在为学费发愁”[N];锦州日报;2006年
10 见习记者 孙晶晶;工大首创实际控制人生变[N];中国证券报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978