多體航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)建模和非完整運(yùn)動(dòng)控制.pdf

1、上海大學(xué)博士學(xué)位論文多體航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)建模和非完整運(yùn)動(dòng)控制姓名：戈新生申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：一般力學(xué)與基礎(chǔ)力學(xué)指導(dǎo)教師：陳立群20040501上海大學(xué)博士學(xué)位論文捕要變?yōu)榉峭暾到y(tǒng)。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程可降階為非完整形式約束方程。基于該方程，系統(tǒng)的控制問題轉(zhuǎn)化為無漂移系統(tǒng)的非完蹩運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題。利用無限維優(yōu)化和控制理論，結(jié)合非完整控制系統(tǒng)特性，以系統(tǒng)耗散能量為性能指標(biāo)，給出了無漂移系統(tǒng)的非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的數(shù)值解。并成功的應(yīng)用于帶有兩個(gè)動(dòng)量飛輪航

2、天器姿態(tài)機(jī)動(dòng)問題和帶太陽帆板航天器在太陽帆板展開過程中的姿態(tài)定向控制問題。5對(duì)遺傳算法及其在非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的應(yīng)用進(jìn)行了研究。提出將遺傳算法引入到非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中，利用遺傳算法搜索和尋求最優(yōu)控制輸入。在遺傳算法中運(yùn)用實(shí)數(shù)編碼以提高算法的運(yùn)算效率和求解精度。對(duì)傳統(tǒng)的遺傳算法進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)，如采用最優(yōu)個(gè)體保護(hù)策略、自適應(yīng)技術(shù)等，以增強(qiáng)算法的搜索能力和全局優(yōu)化性能。提出非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的遺傳算法，解決了具有非完整約束的空間機(jī)械臂、欠驅(qū)動(dòng)航天器和帶

3、太陽帆板航天器等姿態(tài)運(yùn)動(dòng)優(yōu)化控制問題，并于第五章方法進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。6研究了基于小波分析的非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的數(shù)值算法問題。在無限維優(yōu)化控制中，非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的控制輸入可為Hilbert空間平方可積的向量函數(shù)，運(yùn)用Hilbert空間的函數(shù)逼近，提出了一種基于小波逼近的非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃數(shù)值方法?；舅枷胧怯枚喾洲q分析將構(gòu)造出來的小波基張成小波子空間序列，控制輸入函數(shù)在訂維小波子空間上的投影就是小波級(jí)數(shù)中前療項(xiàng)部分和。分別用尺度函數(shù)和尺度函數(shù)疊加