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連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法 版權信息
- ISBN：9787302659891
- 條形碼：9787302659891 ; 978-7-302-65989-1
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法 本書特色
《連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法》總結了連續推力軌跡優化間接法的研究進展，利用協態初值估計和同倫延拓方法提高了軌跡優化的收斂率、適應性和計算效率。
連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法 內容簡介
針對電推進航天器的軌道動力學與軌跡優化問題，《連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法》總結了連續推力軌跡優化間接法的研究進展，探究了間接法中的協態初值估計和同倫延拓方法，提升了優化求解的**性、收斂性和計算效率。第2 章和第3 章介紹了克服間接法初值敏感問題的兩類方法：準確估計協態變量或增大收斂域，建立了協態變量和標稱軌道之間的映射關系，提出了兩個子系統組成的混合系統的同倫延拓方法。為了應對電推進日益廣泛的應用場景，第4 章和第5 章研究了地球衛星在高精度模型下的時間和燃料**多圈軌跡快速求解方法，構建了軌跡優化近似動力學模型，提出了自變量變換對應的協態變量映射，探究了多圈問題多局部解的特征，實現了電推進地球衛星數百圈轉移的快速優化。《連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法》可供從事航天器任務軌道設計、航天動力學與控制研究的相關人員參考，也適合相關專業研究生閱讀。
連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法 目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.2 研究現狀綜述 4
1.2.1 連續推力軌跡優化方法 5
1.2.2 間接法協態初值猜測研究 9
1.2.3 同倫延拓方法研究 12
1.2.4 連續推力多圈軌跡優化方法 14
1.3 本書工作和創新點 16
1.3.1 本書工作 16
1.3.2 主要創新點 18 第2章 協態變量與標稱軌道的映射關系 20
2.1 本章引論 20
2.2 連續推力軌跡優化模型 21
2.2.1 動力學模型和*優控制問題 21
2.2.2 兩點邊值問題及打靶法 23
2.3 一階必要條件的理論分析與討論 25
2.3.1 哈密頓函數的性質 26
2.3.2 線性等式約束條件 26
2.3.3 其他約束條件 28
2.4 線性映射方程 29
2.4.1 映射方程推導 29
2.4.2 解析協態初值估計 30
2.5 算例與分析 33
2.5.1 行星際交會問題 33
2.5.2 月球著陸問題 38
2.6 本章小結 41 第3章 混合系統同倫延拓方法 43
3.1 本章引論 43
3.2 混合系統同倫延拓優化問題 44
3.2.1 子系統模型及耦合函數 44
3.2.2 混合系統*優控制 46
3.3 基于同倫延拓方法的數值求解 48
3.3.1 線性化問題的解析求解 48
3.3.2 非線性問題的數值求解 51
3.4 算例與分析 53
3.4.1 地球至小行星Tempel 1交會問題 55
3.4.2 地球至小行星Dionysus交會問題 57
3.5 本章小結 60 第4章 多圈轉移和交會的時間*優問題求解 62
4.1 本章引論 62
4.2 多圈軌跡優化模型 63
4.3 多圈軌跡優化問題的簡化 66
4.3.1 Sundman變換下協態映射 66
4.3.2 等價邊界條件及軌道平均化 72
4.3.3 解析協態初值 76
4.4 近似模型下多圈轉移和交會軌跡求解 79
4.4.1 末端真經度固定問題的間接法求解 79
4.4.2 *優交會時刻分析 83
4.4.3 以真經度為自變量問題的間接法求解 85
4.5 高精度模型下多圈交會軌跡優化 86
4.6 本章小結 90 第5章 多圈交會的燃料*優問題求解 92
5.1 本章引論 92
5.2 燃料*優軌跡優化模型 93
5.3 多次同倫延拓求解算法 96
5.3.1 Sundman變換下協態映射 97
5.3.2 交會時間約束處理 99
5.3.3 解析協態初值 100
5.3.4 算法實現 102
5.4 算例與分析 105
5.5 本章小結 110 第6章 總結與展望 112
6.1 總結 112
6.2 展望 114 參考文獻 115 在學期間完成的相關學術成果 132 致謝 134
1.1 研究背景和意義 1
1.2 研究現狀綜述 4
1.2.1 連續推力軌跡優化方法 5
1.2.2 間接法協態初值猜測研究 9
1.2.3 同倫延拓方法研究 12
1.2.4 連續推力多圈軌跡優化方法 14
1.3 本書工作和創新點 16
1.3.1 本書工作 16
1.3.2 主要創新點 18 第2章 協態變量與標稱軌道的映射關系 20
2.1 本章引論 20
2.2 連續推力軌跡優化模型 21
2.2.1 動力學模型和*優控制問題 21
2.2.2 兩點邊值問題及打靶法 23
2.3 一階必要條件的理論分析與討論 25
2.3.1 哈密頓函數的性質 26
2.3.2 線性等式約束條件 26
2.3.3 其他約束條件 28
2.4 線性映射方程 29
2.4.1 映射方程推導 29
2.4.2 解析協態初值估計 30
2.5 算例與分析 33
2.5.1 行星際交會問題 33
2.5.2 月球著陸問題 38
2.6 本章小結 41 第3章 混合系統同倫延拓方法 43
3.1 本章引論 43
3.2 混合系統同倫延拓優化問題 44
3.2.1 子系統模型及耦合函數 44
3.2.2 混合系統*優控制 46
3.3 基于同倫延拓方法的數值求解 48
3.3.1 線性化問題的解析求解 48
3.3.2 非線性問題的數值求解 51
3.4 算例與分析 53
3.4.1 地球至小行星Tempel 1交會問題 55
3.4.2 地球至小行星Dionysus交會問題 57
3.5 本章小結 60 第4章 多圈轉移和交會的時間*優問題求解 62
4.1 本章引論 62
4.2 多圈軌跡優化模型 63
4.3 多圈軌跡優化問題的簡化 66
4.3.1 Sundman變換下協態映射 66
4.3.2 等價邊界條件及軌道平均化 72
4.3.3 解析協態初值 76
4.4 近似模型下多圈轉移和交會軌跡求解 79
4.4.1 末端真經度固定問題的間接法求解 79
4.4.2 *優交會時刻分析 83
4.4.3 以真經度為自變量問題的間接法求解 85
4.5 高精度模型下多圈交會軌跡優化 86
4.6 本章小結 90 第5章 多圈交會的燃料*優問題求解 92
5.1 本章引論 92
5.2 燃料*優軌跡優化模型 93
5.3 多次同倫延拓求解算法 96
5.3.1 Sundman變換下協態映射 97
5.3.2 交會時間約束處理 99
5.3.3 解析協態初值 100
5.3.4 算法實現 102
5.4 算例與分析 105
5.5 本章小結 110 第6章 總結與展望 112
6.1 總結 112
6.2 展望 114 參考文獻 115 在學期間完成的相關學術成果 132 致謝 134
展開全部
連續推力軌跡優化的協態初值估計與同倫延拓方法 作者簡介
武迪，男，漢族，中共黨員。2017年在清華大學錢學森力學班獲得工學學士學位，2022年在清華大學航天航空學院獲得博士學位，主要研究方向為航天器軌道動力學與控制，曾獲第十一屆國際空間軌道設計大賽冠軍、清華大學優秀博士畢業生。現為清華大學航天航空學院博士后，入選水木學者計劃。
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