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基于量子遗传算法的时间最优机械臂轨迹规划研究 预览
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作者 李振超 杜玉晓 《电子世界》 2019年第14期30-32,共3页
对上下料机械臂(ESPON LS3-401C)工作过程中对机械臂运行时间的要求,对其各关节轨迹进行研究,提出了采用量子遗传算法进行轨迹优化的方法。在三次B样条曲线插值基础上,对机械臂速度、加速度进行约束,以机械臂运行时间最少为目标,采用量... 对上下料机械臂(ESPON LS3-401C)工作过程中对机械臂运行时间的要求,对其各关节轨迹进行研究,提出了采用量子遗传算法进行轨迹优化的方法。在三次B样条曲线插值基础上,对机械臂速度、加速度进行约束,以机械臂运行时间最少为目标,采用量子遗传算法进行轨迹优化,通过MATLAB进行仿真分析,结果表明该方法显著减少了机械臂的运行时间。 展开更多
关键词 三次B样条曲线 机械臂 量子遗传算法 时间最优 轨迹规划 轨迹优化 仿真分析 关节轨迹
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基于螺旋样条的旋翼无人机区域轨迹规划 预览
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作者 陈杰 董伟 +1 位作者 盛鑫军 朱向阳 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1453-1459,共7页
针对旋翼无人机在区域作业中的应用需求,提出一种螺旋样条区域轨迹生成方法,设计了给定区域的螺旋控制点生成方法,基于非均匀有理B样条拟合了轨迹。采用线性规划方法求解了以飞行时间最短为目标的规划问题,利用二阶泰勒展开法插值生成... 针对旋翼无人机在区域作业中的应用需求,提出一种螺旋样条区域轨迹生成方法,设计了给定区域的螺旋控制点生成方法,基于非均匀有理B样条拟合了轨迹。采用线性规划方法求解了以飞行时间最短为目标的规划问题,利用二阶泰勒展开法插值生成用于控制的轨迹序列。通过轨迹追踪实验可知,与传统折线区域轨迹规划方法对比,在相同的动力学约束及作业要求的前提下,该方法有效缩短了作业时间,提高了作业效率。 展开更多
关键词 旋翼无人机 区域轨迹规划 非均匀有理B样条曲线 轨迹优化
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降低表面波纹误差的加工轨迹优化方法 预览
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作者 韩小磊 张蓉竹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期20-25,共6页
提出了一种降低光学元件表面波纹误差的加工方法。从中高频误差的产生过程出发,在常用的光栅型加工轨迹的步进方向上叠加一个随机扰动,通过破坏轨迹的规则性分布,有效抑制了特定频率的中频误差。利用信息熵原理,对生成的随机轨迹进行分... 提出了一种降低光学元件表面波纹误差的加工方法。从中高频误差的产生过程出发,在常用的光栅型加工轨迹的步进方向上叠加一个随机扰动,通过破坏轨迹的规则性分布,有效抑制了特定频率的中频误差。利用信息熵原理,对生成的随机轨迹进行分析,得出其影响波纹误差抑制能力的关键因素——扰动幅值。在此基础上,对生成的随机扰动型轨迹进行平滑和改进,从而降低其对机床动态性能的要求,通过仿真模拟,验证了优化后的轨迹同样能够有效地降低光学元件表面波纹误差。 展开更多
关键词 光学加工 计算机控制表面 波纹误差 随机轨迹 轨迹优化
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高超声速伸缩翼变形飞行器轨迹多目标优化 预览
4
作者 彭悟宇 杨涛 +2 位作者 王常悦 丰志伟 涂建秋 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期41-47,共7页
针对高超声速条件下变形技术的应用模式,对具有伸缩翼的组合式飞行器滑翔弹道进行了多目标优化研究。介绍了伸缩翼的变形模式,给出了不同变形状态下的气动特性;建立了三自由度滑翔轨迹动力学模型和伸缩翼前缘热流计算模型;采用MOEA/D多... 针对高超声速条件下变形技术的应用模式,对具有伸缩翼的组合式飞行器滑翔弹道进行了多目标优化研究。介绍了伸缩翼的变形模式,给出了不同变形状态下的气动特性;建立了三自由度滑翔轨迹动力学模型和伸缩翼前缘热流计算模型;采用MOEA/D多目标优化算法,以变形条件和飞行攻角为设计变量、以最大射程和最小翼前缘总吸热量为目标函数,进行了多目标优化计算。优化结果表明,MOEA/D计算得到了相对均匀分布的Pareto最优解集,将伸缩翼外形与无变形外形相比,飞行器滑翔段射程得到了显著提高,同时伸缩翼前缘总吸热量有明显的降低。 展开更多
关键词 变形飞行器 高超声速 伸缩翼 轨迹优化 多目标优化
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基于苍狼优化算法的机械手最优轨迹控制 预览
5
作者 张小青 董韬 +1 位作者 李艳红 秦侯晓 《咸阳师范学院学报》 2019年第4期31-33,共3页
采用近年来提出的苍狼优化算法,以消耗的总能量最小为目标,在单关节机械手作业的参考轨迹离散化的基础上进行了轨迹优化设计,采用三次样条插值方法得到优化后的连续作业轨迹,结合PD控制律完成了优化后的轨迹跟踪控制。仿真实验结果显示... 采用近年来提出的苍狼优化算法,以消耗的总能量最小为目标,在单关节机械手作业的参考轨迹离散化的基础上进行了轨迹优化设计,采用三次样条插值方法得到优化后的连续作业轨迹,结合PD控制律完成了优化后的轨迹跟踪控制。仿真实验结果显示,与差分进化算法(DE)相比,基于苍狼优化算法的轨迹优化跟踪控制具有稳定时间较短、控制输入较小、迭代收敛性较快等优点,表明所设计的控制器效果良好。 展开更多
关键词 苍狼优化算法 单关节机械手 轨迹优化
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智能网联车环境下高速匝道汇入车流轨迹优化模型 预览
6
作者 罗孝羚 蒋阳升 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期94-100,共7页
为了解决传统匝道控制车流汇入时车辆需要减速至停止,从而造成延误时间过长的问题,提出了一种智能网联车环境下的高速匝道汇入车辆轨迹优化的两阶段优化模型,其中,第1阶段优化车辆进入匝道口的时序;第2阶段基于第1阶段的最优时序,优化... 为了解决传统匝道控制车流汇入时车辆需要减速至停止,从而造成延误时间过长的问题,提出了一种智能网联车环境下的高速匝道汇入车辆轨迹优化的两阶段优化模型,其中,第1阶段优化车辆进入匝道口的时序;第2阶段基于第1阶段的最优时序,优化车辆轨迹.根据所构建的模型设计了一种启发式算法优化车辆通过匝道冲突区域的时序,然后结合GPOPS工具优化车辆的轨迹.为了验证所提出方法的有效性,将所提出的方法应用到20 min随机到达的车流,进行仿真实验.实验结果表明,与先进先出的方法相比,本文所提出的方法能够使总延误减少59.7%,总油耗减少10.5%,说明该方法能够实现车辆以较高的速度通过匝道冲突区域,有效地减少了车辆汇入延误,同时也节约了油耗. 展开更多
关键词 公路运输 智能网联车 高速公路匝道汇合 时序优化 轨迹优化
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移动平台超短基线阵实现水下目标高精度定位
7
作者 南德 李朝晖 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期534-544,共11页
针对自主式水下航行器如AUV(Autonomous Underwater Vehicle)等水下移动平台,提出了一种超短基线多元阵的快速收敛的高精度声定位方法。通过对比超短基线多元阵定位误差的克拉美罗下界,对阵型结构和阵元数目进行了优化,确定优化的阵列为... 针对自主式水下航行器如AUV(Autonomous Underwater Vehicle)等水下移动平台,提出了一种超短基线多元阵的快速收敛的高精度声定位方法。通过对比超短基线多元阵定位误差的克拉美罗下界,对阵型结构和阵元数目进行了优化,确定优化的阵列为9元立方阵;融合移动平台行进过程中的多次定位结果,进一步降低定位误差;并利用梯度下降法实现平台轨迹优化,使得系统最快收敛到需要的定位精度。仿真结果表明,在1000 m距离内,利用优化轨迹可以将定位均方根误差快速收敛至预设的0.2%以内.此外,对于海试实验采集数据的目标定位结果显示,对距基阵约700 m及400 m的目标,5元阵定位标准差相较4元阵缩小了约2 m及1 m,验证了多元阵定位方法在实际海洋环境中的有效性. 展开更多
关键词 高精度定位 移动平台 水下目标 自主式水下航行器 轨迹优化 线阵 快速收敛 定位方法
基于沟槽凸轮关节的交通锥回收机械臂设计及轨迹优化 预览
8
作者 李玉善 郭海荣 +1 位作者 胡香媛 吕安涛 《机械传动》 北大核心 2019年第7期151-155,167共6页
基于一种双平行四杆机构与齿轮关节串联式的交通锥回收机械臂,针对其存在的回收效率低,且固定传动比的齿轮关节难以实现最优运动轨迹的问题,采用可变传动比的沟槽凸轮关节对其进行改进设计。首先,在对机械臂进行运动分析的基础上,以最... 基于一种双平行四杆机构与齿轮关节串联式的交通锥回收机械臂,针对其存在的回收效率低,且固定传动比的齿轮关节难以实现最优运动轨迹的问题,采用可变传动比的沟槽凸轮关节对其进行改进设计。首先,在对机械臂进行运动分析的基础上,以最小主臂转角为优化目标,根据交通锥运动要求确定约束条件,建立运动轨迹优化模型,求得机械臂最优运动轨迹;然后,根据优化后的运动轨迹,采用解析法求解沟槽凸轮的理论轮廓线,进而得到沟槽凸轮的实际轮廓线;最后,利用Adams进行仿真验证。结果表明,交通锥回收机械臂主臂转角减小8.1%,缩短了液压缸的工作行程,改善了液压缸的受力情况,提高了交通锥回收机械臂的工作效率。 展开更多
关键词 交通锥回收机械臂 运动分析 沟槽凸轮设计 轨迹优化
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环月极轨空间站地月转移轨道建模与优化
9
作者 贺波勇 《控制与信息技术》 2019年第4期65-69,78共6页
环月极轨空间站是未来私人月球旅游和全月面到达的有效途径之一,空间站补给任务的完成需要高精度两脉冲燃料最优转移轨道设计建模与求解方法。文章基于逆向数值积分思路提出了一种两脉冲地月转移轨道快速设计模型,设计了能使用通用非线... 环月极轨空间站是未来私人月球旅游和全月面到达的有效途径之一,空间站补给任务的完成需要高精度两脉冲燃料最优转移轨道设计建模与求解方法。文章基于逆向数值积分思路提出了一种两脉冲地月转移轨道快速设计模型,设计了能使用通用非线性规划算法计算的轨道优化搜索设计模型框架,最后利用黄金分割策略来快速计算燃料最优轨道解。仿真算例分析了两脉冲地月转移轨道近月制动点位置与转移时长的特性关系,并验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 轨迹优化 环月极轨空间站 地月转移轨道 逆向数值积分 序列二次规划 快速迭代 燃料最优解
基于组合算法的运载火箭一子级动力垂直回收轨迹规划
10
作者 谢磊 张洪波 +1 位作者 周祥 汤国建 《控制与信息技术》 2019年第4期79-84,共6页
标准轨迹设计是运载火箭一子级动力垂直回收制导方法研究的基础。文章针对标准轨迹设计,提出了一种基于外罚函数法、遗传算法与序列二次规划方法的组合算法。首先,将回收轨迹按照不同飞行特性分为5段,分别是:调姿段、高空滑翔段、动力... 标准轨迹设计是运载火箭一子级动力垂直回收制导方法研究的基础。文章针对标准轨迹设计,提出了一种基于外罚函数法、遗传算法与序列二次规划方法的组合算法。首先,将回收轨迹按照不同飞行特性分为5段,分别是:调姿段、高空滑翔段、动力减速段、气动减速段和着陆段;然后,采用外罚函数法将多约束问题转换为一个无约束问题,并利用遗传算法对其进行优化求解得到初始解;最后,在初始解的基础上,利用序列二次规划算法得到高精度的最优解。数值仿真结果表明,该方法可以优化出一条满足各项约束的回收轨迹,简单有效,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 可重复使用运载火箭 轨迹优化 多约束 遗传算法 序列二次规划 外罚函数法 燃料最优
hp伪谱法实现滑翔飞行器姿态跟踪控制 预览
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作者 宫梓丰 张合新 +1 位作者 扈晓翔 吴玉彬 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第3期21-23,48共4页
针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真... 针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真结果显示,系统能够识别控制信号,并有效实现姿态跟踪,使得飞行器沿最优轨迹再入飞行。 展开更多
关键词 hp自适应伪谱法 高超声速飞行器 轨迹优化 跟踪控制
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辊筒模具微透镜阵列的慢刀伺服成形加工 预览
12
作者 乔政 吴言功 +2 位作者 刘玉涛 王波 张鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期146-155,共10页
为实现辊筒模具大面积微透镜阵列的高效率与高精度加工,对微透镜阵列成形法的加工轨迹优化和进给轴伺服参数的优化方法进行了理论分析与实验研究。首先,通过分析微透镜阵列的特征轮廓,确定微透镜表面振纹的主要诱因为过渡台阶的突变;其... 为实现辊筒模具大面积微透镜阵列的高效率与高精度加工,对微透镜阵列成形法的加工轨迹优化和进给轴伺服参数的优化方法进行了理论分析与实验研究。首先,通过分析微透镜阵列的特征轮廓,确定微透镜表面振纹的主要诱因为过渡台阶的突变;其次,为使加工轨迹的二阶导数具有连续性,提出采用三次样条插值与傅里叶级数拟合对加工轨迹进行分段优化设计;最后,在优化加工轨迹的基础上,通过调整伺服系统的前馈参数,改善了进给轴的响应能力,减小了因驱动质量和阻尼而产生的跟踪误差。口径为800μm、深度为26.7μm的微透镜阵列的加工实验表明:采用优化的刀具轨迹和伺服参数,微透镜加工效率可以达到8Hz,进给轴跟踪误差小于300nm,并消除了微透镜阵列的表面振纹。微透镜单元口径尺寸精度为设计值的1.075%,随机检测50组,口径尺寸变化范围控制在2μm内,表明微透镜具有良好的尺寸一致性。实验结果表明,加工轨迹的分段设计方法和伺服参数优化可有效抑制进给轴的振动,改善了微透镜阵列表面质量。 展开更多
关键词 微透镜 轨迹优化 慢刀伺服 辊筒模具 超精密加工
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基于同伦方法的地月系L2点小推力转移轨道优化 预览
13
作者 潘迅 泮斌峰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第1期25-30,共6页
针对地月系下航天器从GEO轨道到点的时间最优小推力转移轨道问题,基于庞德里亚金极值原理,推导了限制性三体问题模型下的小推力转移轨道优化问题的最优性一阶必要条件,即推力保持最大值,且方向始终沿主矢量反方向,并将优化问题转换为两... 针对地月系下航天器从GEO轨道到点的时间最优小推力转移轨道问题,基于庞德里亚金极值原理,推导了限制性三体问题模型下的小推力转移轨道优化问题的最优性一阶必要条件,即推力保持最大值,且方向始终沿主矢量反方向,并将优化问题转换为两点边值问题。通过与同伦方法相结合,解决了间接法求解过程中收敛域小的困难。首先构造了针对推力幅值进行同伦的同伦函数,以大推力幅值的轨道转移问题作为同伦初始问题,然后选取连续同伦中的伪弧长法为同伦曲线跟踪方法,通过迭代求解了不同同伦参数值下的子问题,最终得到原问题下的小推力转移轨道。最后,在数值仿真中得到了不同推力值下的转移轨道,验证了该同伦方法在求解小推力转移轨道中的有效性。 展开更多
关键词 小推力 轨迹优化 同伦方法 限制性三体问题 平动点 深空探测中图分
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近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩优化研究 预览
14
作者 徐文萤 江驹 +1 位作者 蒋烁莹 郑亚龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1134-1141,共8页
针对近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩和节省燃油消耗等问题,综合考虑飞行器在近空间飞行声速变化、密度变化、地球引力及发动机推力变化等因素对飞行爬升轨迹的影响,结合可变翼飞行器小翼可伸缩的优势,研究最省燃油的小翼伸缩爬升轨迹... 针对近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩和节省燃油消耗等问题,综合考虑飞行器在近空间飞行声速变化、密度变化、地球引力及发动机推力变化等因素对飞行爬升轨迹的影响,结合可变翼飞行器小翼可伸缩的优势,研究最省燃油的小翼伸缩爬升轨迹,本文提出一种基于高斯伪谱法的求解策略。利用插值拟合得到飞行器小翼伸缩时的气动数据;将高斯伪谱法和序列二次规划算法相结合,对控制量、状态量、边界条件、路劲约束等问题进行优化求解,得到最省油量爬升轨迹以及小翼的伸缩变化过程。仿真结果表明:该方法对于近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩具有良好优化效果,可节省大量的燃料供飞行器巡航段使用。 展开更多
关键词 近空间可变翼飞行器 小翼伸缩 高斯伪谱法 非线性规划 序列二次规划算法 最优控制 轨迹优化
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滑翔飞行器激光雷达探测目标避障轨迹仿真 预览
15
作者 李铭 《计算机仿真》 北大核心 2019年第6期55-58,共4页
对滑翔飞行器激光雷达探测目标避障轨迹进行优化,能够提高飞行的安全性。对激光雷达探测目标避障轨迹进行研究,需要对轨迹优化问题的控制变量进行离散化处理,构建滑翔轨迹优化问题模型。传统方法构建飞行器轨迹优化模型,设计滑翔飞行器... 对滑翔飞行器激光雷达探测目标避障轨迹进行优化,能够提高飞行的安全性。对激光雷达探测目标避障轨迹进行研究,需要对轨迹优化问题的控制变量进行离散化处理,构建滑翔轨迹优化问题模型。传统方法构建飞行器轨迹优化模型,设计滑翔飞行器避障轨迹优化方案,但忽略了对控制变量的离散化处理,导致无法保证轨迹通过航路点,提出基于混合粒子群算法的滑翔飞行器激光雷达探测目标避障轨迹优化方法。仅考虑飞行器纵向平面内的运动,构建飞行器滑翔过程运动学模型及气动模型,采用分段参数化策略对轨迹优化问题的控制变量进行离散化处理。考虑优化轨迹必须通过航路点这一要求,综合热流、过载、动压、航路点过程约束和末端约束构建滑翔轨迹优化问题模型。利用混合粒子群算法求解最优滑翔轨迹。实验结果表明,所提方法可以快速设计出满足多种约束条件的滑翔飞行优化轨迹。 展开更多
关键词 滑翔飞行器 激光雷达 探测目标 避障 轨迹优化
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电力电缆保护管定向钻进施工轨迹设计要点浅析 预览
16
作者 罗景生 《能源与环境》 2019年第1期42-44,共3页
采用非开挖水平定向钻进敷设电力电缆保护管被广泛应用于电缆下穿道路、河流等地面不具备开挖的区段中,但目前相关的技术标准来源于市政管网工程,而电缆工程在管道材质、穿越轨迹要求、管道布置方式等方面都有着自身的特点,在具体工程... 采用非开挖水平定向钻进敷设电力电缆保护管被广泛应用于电缆下穿道路、河流等地面不具备开挖的区段中,但目前相关的技术标准来源于市政管网工程,而电缆工程在管道材质、穿越轨迹要求、管道布置方式等方面都有着自身的特点,在具体工程中应开展定向钻进轨迹的优化设计。在分析电力电缆保护管与市政管道异同点的基础上,基于电力工程的特点,研究定向钻进轨迹优化的设计要点,提出了入土角、出土角、交叉穿越间距、工后沉降控制等方面的基本原则与具体参数值。 展开更多
关键词 水平定向钻进 电力电缆 MPP管 轨迹优化 要点
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指数趋近律在冶金机器人机械臂轨迹跟踪中的应用研究 预览
17
作者 周军小 《世界有色金属》 2019年第7期275-276,共2页
趋近律是变结构控制的一种常用方法,本文分析了指数趋近律的优缺点,结合冶金机器人机械臂的运转方式,推导出了一种运用于工业现场的离散趋近律。该趋近律不仅使冶金机器人机械臂在出现故障时可以改变路径,并且安全回到零点,而且把故障... 趋近律是变结构控制的一种常用方法,本文分析了指数趋近律的优缺点,结合冶金机器人机械臂的运转方式,推导出了一种运用于工业现场的离散趋近律。该趋近律不仅使冶金机器人机械臂在出现故障时可以改变路径,并且安全回到零点,而且把故障点看作干扰点可以进行过滤,达到系统安全和优化的目的。 展开更多
关键词 趋近律 冶金机器人 工具坐标 轨迹优化
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装砖码垛机器人时间-冲击最优轨迹规划 预览
18
作者 吕鲲 陈宗元 张业明 《机械工程师》 2019年第9期1-4,8共5页
为了提高装砖码垛机器人的工作效率,同时减小振动对机器人的影响,基于三次样条插值法,提出一种使机器人轨迹最优的规划方法,对各关节进行轨迹规划。利用权重系数法定义目标函数,以运动学和动作时间为约束条件,使码垛机器人在运行过程中... 为了提高装砖码垛机器人的工作效率,同时减小振动对机器人的影响,基于三次样条插值法,提出一种使机器人轨迹最优的规划方法,对各关节进行轨迹规划。利用权重系数法定义目标函数,以运动学和动作时间为约束条件,使码垛机器人在运行过程中其时间和冲击达到综合最优。采用遗传算法求解出最优时间序列,进一步求解出最优轨迹。研究结果表明:末端轨迹跟踪误差在合理的范围之内,该方法在装砖码垛机器人轨迹规划方面是可行的、合理的;可以为工作效率与冲击等矛盾问题到达综合最优提供一种解决方案。 展开更多
关键词 装砖码垛机器人 时间-冲击最优 轨迹优化 遗传算法
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复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化 预览
19
作者 张合新 宫梓丰 +1 位作者 蔡光斌 宋睿 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第1期1-6,共6页
针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型.利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系统... 针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型.利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系统误差的同时将初始最优控制问题转变成非线性规划问题.提出了最大轨迹空间使得优化轨迹满足复杂约束,并使用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹.仿真结果表明,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最优指标. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 再入段 轨迹优化 自适应伪谱法 复杂约束
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空间机器人捕获非合作目标姿态最优控制 预览
20
作者 李鑫宇 邵晟 韩艳铧 《计算机仿真》 北大核心 2019年第5期53-57,143共6页
空间机器人利用自身安装的机械臂捕获非合作目标形成组合体。捕获非合作目标后系统质量特性参数会发生突变,严重的会导致组合体失稳甚至翻转,因此组合体的姿态控制问题成为空间机器人捕获非合作目标的一大难点。传统的控制模型时间长、... 空间机器人利用自身安装的机械臂捕获非合作目标形成组合体。捕获非合作目标后系统质量特性参数会发生突变,严重的会导致组合体失稳甚至翻转,因此组合体的姿态控制问题成为空间机器人捕获非合作目标的一大难点。传统的控制模型时间长、能耗大,很难解决机器人在太空中遇到的实际问题。针对上述问题,提出了一种最优控制模型实现组合体姿态最优控制。该方法中,空间机器人能够控制完全伸展的机械臂臂杆从初始状态转移到收拢的目标状态,快速准确地实现了组合体系统的稳定控制。仿真表明,上述方法实时性好、准确度高,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 机械臂 组合体 动力学建模 轨迹优化 最优控制 非线性规划
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