基于高斯伪谱法的翼伞系统复杂多约束轨迹规划

• 作者: 孙青林 檀盼龙 罗浩文 罗淑贞 贺应平 陶金
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 翼伞系统 复杂多约束 高斯伪谱法 最优控制 轨迹规划
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 电子电气工程与控制
• 页码范围: 215-225
• 页数: 11页
• 分类号: V448.231
• 字数: 5322字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0254

摘要

翼伞系统在实际环境中飞行时易受到风场以及地形环境等复杂干扰的影响,无法精确归航,控制难度较大.针对该问题,提出了一种针对复杂多约束条件的翼伞系统的最优控制轨迹规划方法,可同时实现翼伞系统在复杂环境下逆风对准、精确着陆以及控制量全局最优的控制目标.首先,建立了风场干扰下的翼伞系统模型;然后,通过引入地形环境曲面,将复杂环境转化为实时路径约束,将轨迹着陆偏差以及逆风雀降转化为终端约束,并考虑控制量消耗最小为目标函数,以此将复杂环境下的翼伞系统的轨迹优化转化为一系列非线性的带有复杂约束的最优控制问题;最后,采用高斯伪谱法将多约束最优控制问题转化为易于求解的非线性规划问题.通过设立3组复杂环境仿真实例和实验验证,表明本文方法使翼伞系统在多种较恶劣的复杂环境中有效应对多类约束条件,规划出控制量全局最优的可行轨迹.与已有的混沌粒子群优化算法相比,本文方法具有较好的最优性和较高的精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙青林	南开大学计算机与控制工程学院	88	469	11.0	16.0
2	陶金	南开大学计算机与控制工程学院	9	21	2.0	3.0
3	罗淑贞	南开大学计算机与控制工程学院	4	9	2.0	3.0
4	贺应平		6	17	2.0	3.0
5	檀盼龙	南开大学计算机与控制工程学院	3	15	3.0	3.0
6	罗浩文	河南科技大学农业工程学院	1	5	1.0	1.0