基于凸优化的模型预测控制在飞行器再入制导中的应用
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 高超声速飞行器发展现状 | 第10-11页 |
| 1.2.1 各国研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 本文的主要研究对象 | 第11页 |
| 1.3 再入制导方法研究现状 | 第11-18页 |
| 1.3.1 再入制导问题 | 第11-12页 |
| 1.3.2 再入制导方法研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.3 模型预测控制(MPC) 方法 | 第15-18页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 高超声速飞行器再入模型的建立 | 第20-35页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 常用坐标系的定义及转换关系 | 第20-22页 |
| 2.3 再入运动方程的建立 | 第22-28页 |
| 2.3.1 基本再入飞行器运动方程 | 第23-24页 |
| 2.3.2 运动方程的简化 | 第24-25页 |
| 2.3.3 模型的建立 | 第25-28页 |
| 2.4 约束条件及再入走廊的建立 | 第28-34页 |
| 2.4.1 再入飞行约束条件 | 第28-30页 |
| 2.4.2 再入走廊的建立 | 第30-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 凸优化工具 CVXGEN 的使用 | 第35-43页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 CVXGEN 简介 | 第35-38页 |
| 3.2.1 嵌入式凸优化 | 第35-36页 |
| 3.2.2 问题描述规范语言 | 第36-38页 |
| 3.3 解算器的生成 | 第38-40页 |
| 3.3.1 生成步骤 | 第38-39页 |
| 3.3.2 编译算法 | 第39-40页 |
| 3.4 实例分析 | 第40-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 高超声速飞行器再入轨迹跟踪 | 第43-63页 |
| 4.1 引言 | 第43页 |
| 4.2 再入制导问题描述 | 第43-46页 |
| 4.2.1 最优控制问题 | 第43-45页 |
| 4.2.2 纵向再入制导问题描述 | 第45-46页 |
| 4.3 问题的凸优化处理 | 第46-49页 |
| 4.4 模型预测控制算法 | 第49-52页 |
| 4.4.1 模型预测控制的标准形式 | 第49-51页 |
| 4.4.2 控制算法 | 第51-52页 |
| 4.5 仿真分析 | 第52-59页 |
| 4.5.1 CVXGEN 处理结果 | 第53-54页 |
| 4.5.2 标称气动系数仿真 | 第54-56页 |
| 4.5.3 扰动气动系数仿真 | 第56-57页 |
| 4.5.4 与凸优化工具 CVX 的仿真结果比较 | 第57-58页 |
| 4.5.5 不同初始条件结果分析 | 第58-59页 |
| 4.6 参数选择 | 第59-61页 |
| 4.6.1 优化时域 p 的选择 | 第59-61页 |
| 4.6.2 性能指标参数变化对跟踪效果的影响 | 第61页 |
| 4.7 本章小结 | 第61-63页 |
| 第5章 高超声速飞行器快速轨迹优化与跟踪 | 第63-78页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 轨迹优化控制问题 | 第63-65页 |
| 5.2.1 时间映射变换 | 第64页 |
| 5.2.2 纵向航程的确定 | 第64-65页 |
| 5.2.3 约束条件 | 第65页 |
| 5.3 问题凸优化及离散化处理 | 第65-69页 |
| 5.3.1 问题凸优化处理 | 第65-66页 |
| 5.3.2 问题离散化处理 | 第66-68页 |
| 5.3.3 轨迹优化求解算法 | 第68-69页 |
| 5.4 凸优化算法性能仿真 | 第69-75页 |
| 5.4.1 代码生成 | 第70-71页 |
| 5.4.2 轨迹优化计算 | 第71-73页 |
| 5.4.3 最优轨迹的选择 | 第73-74页 |
| 5.4.4 全局轨迹优化 | 第74-75页 |
| 5.5 轨迹跟踪 | 第75-77页 |
| 5.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 结论 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第85-87页 |
| 致谢 | 第87页 |
