粒子群優(yōu)化算法在航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf

1、在人類走進(jìn)航天時(shí)代的短短幾十年中，航天器動(dòng)力學(xué)與控制迅速發(fā)展，到目前為止已經(jīng)成為一個(gè)內(nèi)容豐富、覆蓋面廣的學(xué)科。而其中的多體航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)也成為一個(gè)重要的研究方向?？臻g自由漂浮的多體航天器系統(tǒng)是典型的無(wú)根系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)它的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)控制的研究，不僅可以有效減少航天器在空間飛行時(shí)燃料的消耗，延長(zhǎng)航天器的壽命，而且可以代替宇航員來(lái)完成空間作業(yè)。航天器繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)稱為姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，是航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象。本文對(duì)多體航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃以及數(shù)值方法

2、進(jìn)行了研究和應(yīng)用。 在忽略外力和外力矩作用時(shí)，多體航天器系統(tǒng)處于自由漂浮的狀態(tài)。由于其滿足角動(dòng)量守恒或不可積分的角速度約束，系統(tǒng)成為典型的非完整系統(tǒng)。由于非完整系統(tǒng)狀態(tài)方程的控制輸入維數(shù)少于系統(tǒng)的自由度數(shù)，導(dǎo)致傳統(tǒng)的優(yōu)化方法不能很好的搜索到全局的最優(yōu)解。 粒子群優(yōu)化算法作為一種新興的、模擬鳥群覓食過(guò)程的隨機(jī)化搜索和優(yōu)化方法，近年來(lái)在優(yōu)化領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用，并已在解決諸多工程優(yōu)化問(wèn)題中顯示了良好的性能和效果。本文首