隨著航空航天技術(shù)的高速發(fā)展,小型運載火箭具有較高的軍事價值和民用價值,近年來已成為國際上研究的熱點。為保證運載火箭能順利完成飛行任務,在復雜多變的飛行環(huán)境中到達完成指定的運載任務,軌跡優(yōu)化和制導方法的研究顯得尤為重要。本文圍繞運載火箭助推段軌跡優(yōu)化與制導問題展開研究,主要完成了以下幾個方面的工作:首先介紹了小型運載火箭的研究背景以及軌跡優(yōu)化制導的研究意義,回顧和整理了國內(nèi)外已有的各種軌跡優(yōu)化和制導方法的原理特點和應用實例,為本文的研究方法和應用分析提供參考。針對本次的研究對象,根據(jù)動力學原理,對其助推段飛行過程進行建模,得到相應的三自由度非線性數(shù)學方程組,為后續(xù)方法的應用仿真提供模型基礎(chǔ)。其次研究了基于粒子群算法的火箭助推段軌跡優(yōu)化。首先通過基于切比雪夫的直接打靶法將軌跡優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問題。再通過引入“變異”和“多策略”思想對粒子群算法進行改進,提出了一種基于差分進化算法的多策略協(xié)同進化粒子群算法,對火箭助推段進行仿真和分析,驗證了改進粒子群算法優(yōu)化性能更好。接著以優(yōu)化得到的彈道作為標稱彈道,基于滾動時域的思想,將助推段的跟蹤制導轉(zhuǎn)化為有限時域內(nèi)一維變量滾動時域次優(yōu)化問題。在... 

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 運載火箭助推段動力學建模
    2.1 坐標系及轉(zhuǎn)換關(guān)系介紹
    2.2 標準大氣模型和地球模型
    2.3 火箭助推段飛行建模
    2.4 本章小結(jié)
3 基于多策略PSO-DE算法的軌跡優(yōu)化
    3.1 前言
    3.2 火箭軌跡優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化
    3.3 粒子群(PSO)算法
    3.4 多策略PSO-DE混合算法
    3.5 仿真計算與結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 基于滾動混沌搜索法的跟蹤制導律研究
    4.1 前言
    4.2 滾動時域法轉(zhuǎn)換跟蹤控制問題
    4.3 滾動時域內(nèi)混沌優(yōu)化算法
    4.4 跟蹤制導算法思想和實現(xiàn)流程
    4.5 仿真計算與結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
5 基于代理模型的改進SQP法在線規(guī)劃制導
    5.1 前言
    5.2 助推段在線規(guī)劃問題描述
    5.3 代理模型
    5.4 序列二次規(guī)劃法(SQP)
    5.5 模型偏差修正
    5.6 在線規(guī)劃與閉環(huán)制導策略
    5.7 仿真計算與結(jié)果分析
    5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)和展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 未來研究展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]運載火箭上升段軌跡的AICSA-SQP混合優(yōu)化方法研究[D]. 郭宇飛.西安電子科技大學 2018
[2]飛行器上升段閉環(huán)制導軌跡優(yōu)化[D]. 蔣正謙.上海交通大學 2013
[3]基于精確控制解的運載火箭迭代制導自適應性分析研究[D]. 李偉.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]約束Minimax問題一個新的超線性收斂模松弛SQP算法[D]. 胡慶娟.廣西大學 2012
[5]關(guān)于序列二次規(guī)劃（SQP）算法求解非線性規(guī)劃問題的研究[D]. 石國春.蘭州大學 2009
[6]運載火箭迭代制導方法研究[D]. 周國財.西北工業(yè)大學 2003



本文編號：3712689