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求解最优控制问题的混合变量变分方法及其航天控制应用

彭海军 高强 吴志刚 钟万勰

彭海军, 高强, 吴志刚, 钟万勰. 求解最优控制问题的混合变量变分方法及其航天控制应用. 自动化学报, 2011, 37(10): 1248-1255. doi: 10.3724/SP.J.1004.2011.01248
引用本文: 彭海军, 高强, 吴志刚, 钟万勰. 求解最优控制问题的混合变量变分方法及其航天控制应用. 自动化学报, 2011, 37(10): 1248-1255. doi: 10.3724/SP.J.1004.2011.01248
PENG Hai-Jun, GAO Qiang, WU Zhi-Gang, ZHONG Wan-Xie. A Mixed Variable Variational Method for Optimal Control Problems with Applications in Aerospace Control. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2011, 37(10): 1248-1255. doi: 10.3724/SP.J.1004.2011.01248
Citation: PENG Hai-Jun, GAO Qiang, WU Zhi-Gang, ZHONG Wan-Xie. A Mixed Variable Variational Method for Optimal Control Problems with Applications in Aerospace Control. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2011, 37(10): 1248-1255. doi: 10.3724/SP.J.1004.2011.01248

求解最优控制问题的混合变量变分方法及其航天控制应用

doi: 10.3724/SP.J.1004.2011.01248
详细信息
    通讯作者:

    高强 大连理工大学工程力学系讲师. 主要研究方向为动力系统数值方法研究. E-mail: qgao@dlut.edu.cn

A Mixed Variable Variational Method for Optimal Control Problems with Applications in Aerospace Control

  • 摘要: 针对非线性最优控制导出的Hamiltonian系统两点边值问题,提出一种以离散区段右端状态和左端协态为混合独立变量的数值求解方法, 将非线性Hamiltonian系统两点边值问题的求解通过混合独立变量变分原理转化为非线性方程组求解.所提出的算法综合了求解最优控制 的"直接法"和"间接法"的特征,既满足最优控制理论的一阶必要条件,又不需要对协态初值的准确猜测,避免了求解大规模非线性规划问题. 通过两个航天控制算例讨论了本文算法的精度和效率等问题.与近年来在航空航天控制中备受关注的高斯伪谱方法相比较,本文算法无论是在 精度还是效率上都具有明显的优势.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-03-04
  • 修回日期:  2011-04-04
  • 刊出日期:  2011-10-20

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