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小推力下飞行器多次空间变轨最优化研究

黄海兵  
【摘要】: 本文主要讨论了在反平方场中采用小推力下飞行器的最优变轨问题,通过对大气模型的简化,建立了飞行器的运动微分方程,然后加以无量纲化。基于最优控制理论,将一个最优变轨问题转化成一个两点边值问题。 在以上的基础上,对两点边值问题的数值方法进行了探讨。分别利用了共轭函数法与直接配置和非线性规划方法对异面最优变轨问题进行了求解。在数值解法中,为了减少解决两点边值问题共轭变量带来的困难,主要讨论了将状态变量和控制变量进行参数化的一种直接方法,这种方法采用了近段发展起来的使用分段的多项式来代替状态和控制变量的直接优化方法,然后最优控制问题就转化成可以用数值方法解决的非线性规划问题,使得迭代初值更加容易选取。


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