采用牛顿迭代保辛伪谱算法的舰载机甲板路径规划

• 作者: 刘洁 刘纯 王昕炜 董献洲 贾珺 韩维
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 舰载机 路径规划 保辛伪谱算法( SPM) 牛顿迭代法 最优控制
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 航空航天技术
• 页码范围: 1827-1838
• 页数: 12页
• 分类号: TP13
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2020.09.020

摘要

建立单机滑行、离轴无杆牵引、离轴有杆牵引3类舰载机调运模式下的运动学模型.考虑到有杆牵引系统运动学模型的强非线性,将其转化为一个更加简单的虚拟在轴无杆牵引系统,以便于轨迹的求解.综合考虑调运效率和安全性,将3类调运模式的轨迹规划问题转化为时间-能量混合最优问题.为了实现对非线性最优控制问题的高效求解,基于第三类生成函数、辛理论和伪谱离散提出保辛伪谱方法(SPM),并根据终端横截条件采用牛顿迭代和SPM确定终端时间.将提出的方法应用于3类调运模式的轨迹规划问题,并将所得结果与直接伪谱法进行对比.仿真结果表明:所提算法能够以更高的精度和效率规划出平滑的舰载机路径,且不会出现非可行解,具有更强的可操作性和适用性.