利用高斯型方程进行卫星轨道机动仿真

在分析飞行器在连续力作用下的运动时,目前常用Hill模型,但Hill模型仅适用于短距离内短时间内飞行器机动问题.高斯(Gauss)模型作为一个研究绕动力作用下飞行器轨道变化的有效分析工具,可用于有限推力长时间作用下的轨道变化分析.从Gauss模型的基本形式推导出Gauss模璎的无奇点方程,并从理论角度和仿真计算方面分析了外力的大小、方向对轨道机动结果的影响以及轨道的偏心率、平近点角对轨道机动的影响.结果证明采用数值方法可以有效解决Gauss模型求解困难的问题,Gauss型模型用于轨道机动分析具有很好的普适性.     

采用混合遗传算法的有限推力轨道拦截优化

在轨道拦截问题中,研究了天基动能拦截器(KKV)的有限推力轨道拦截优化问题.针对在有限推力条件下,确定速度增益变轨方案,提出建立了轨道拦截优化数学模型,并将复形调优算法加入到遗传算法中,利用该混合遗传算法,以发动机燃料消耗质量最小、拦截时间最短和拦截脱靶量最小为综合优化指标,对轨道拦截进行了优化.以太阳同步轨道上的天基KKV拦截GPS卫星轨道上的目标点为例,分析了混合遗传算法用于轨道拦截优化的性能进行了仿真.仿真结果表明,混合遗传算法能有效解决轨道拦截这一复杂非线性多目标优化问题,同时增强了局部搜索能力,提高了计算效率.     

基于混合粒子群算法的远程机动轨道优化设计

研究了粒子群算法在空间飞行器连续推力轨道机动最优化问题.为优化空间飞行器轨道,给出了空间飞行器轨道机动最优化控制问题模型,运动方程用地心惯性坐标系下建立;性能指标选为轨道机动过程中时间最小;控制变量为推力攻角;终端状态受到位置和速度的约束.针对粒子群算法的缺点,提出混合粒子群算法,即将全局寻优能力强的粒子群算法和局部寻优能力强的非线性规划相结合,以提高算法的搜索精度和收敛速度.并将其应用于连续推力空间飞行器轨道机动优化之中.仿真表明混合粒子群算法对于空间飞行器远程机动轨道初始参数取值不敏感,具有一定的鲁棒性,生成的轨道能够较好地满足各种约束条件,并可以应用于空间飞行器连续推力轨道最优机动问题的求解.     

利用太阳帆辅助平动点探测器的轨道保持

研究飞行器长期在太空飞行依靠太阳帆推进的特点,针对限制性三体问题中平动点探测器的轨道保持问题,考虑探测器及太阳帆运行特征,提出了太阳帆辅助常规推力的控制策略.以日-(地月)L1点轨道保持为例,为减少不利的反向推力的影响,给出了常规推力结合太阳帆定向控制和常规推力结合太阳帆位置速度误差比例控制两种方法,并通过仿真与常规推力控制方法加以比较.研究表明:选取合适面积的太阳帆,设计有效的太阳帆转动策略,可节省60%以上的探测器平动点轨道保持所需的能量.     

遥感卫星小推力轨道转移控制

在太阳同步回归轨道遥感卫星的小推力轨道转移控制问题的研究中,小推力推进与化学推进方式有本质不同,不能再用速度脉冲的方法来设计轨道.针对推力方式不同的问题,采用了一组无奇点的春分点根数表示小推力卫星的动力学模型,从最优控制理论出发,给出了协态变量微分方程和最优推力方向,将轨道转移问题转化为非线性参数优化问题,利用非线性序列二次型规划法求解.对遥感卫星在1天回归和10天回归轨道之间的转移控制问题进行仿真,证明了方法的有效性.     

5∶3内共振轨道的非线性动力学研究

在平面圆型限制性三体模型基础上,详细研究了处于5:3内共振的二阶共振轨道的动力学特性和演化.计算并得到了处于精确共振时的临界半长轴、临界偏心率和共振角与相位之间的关系.计算获得了(θ, a)平面上的庞加莱截面,系统地分析了偏心率、初始位置对于二阶共振轨道拓扑结构的动力学影响,解释了共振岛屿数量的转迁过程.利用庞加莱截面得到了一些经典轨道,如周期、概周期和混沌轨道,研究了小天体轨道的演化过程.在(θ, e, a)空间内生成共振域,得到了可视化的稳定域和混沌域.     

登月软着陆轨道优化算法研究

月球软着陆轨道优化是月球探测中的关键技术之一,研究了基于燃料最优的定常推力月球探测器软着陆轨道优化问题.在优化算法中,首先对软着陆轨道动力学方程做归一化处理,经过将软着陆轨道离散化,应用函数逼近法拟合推力控制角,从而将轨道优化问题转化为参数优化问题,最后设计了蛙跳算法作为搜索优化方法.仿真结果表明设计的轨道较好地满足了所要求的约束条件,同时蛙跳算法具有很高的优化精度,并且应用比较简便,可以应用于登月软着陆的轨道优化设计任务.     

基于遗传算法的有限推力交会轨道优化仿真

针对有限推力空间飞行器交会对接逼近段燃料/时间组合最优轨道优化问题,提出了一种采用遗传算法求解的优化策略.以C-W方程为交会模型,将整个逼近段分为若干弧段,在每个弧段内追踪航天器均采用常值推力机动,这样可以求得C-W方程在每个弧段内的解析解,于是,交会对接逼近段的轨道优化问题可以转化为具有非线性约束的数学规划问题,最后采用广义拉格朗日-遗传算法对该问题进行了优化求解.数学仿真结果表明,该方法可以很好的解决交会对接终端逼近段燃料/时间组合最优轨道优化问题.     

小推力轨道转移快速优化设计

在研究电推进系统中,为满足小推力转移轨道高精度在线生成的要求,伪光谱方法在电推进小推力轨道转移优化设计中的应用。首先对小推力航天器轨道转移最优控制问题模型进行无量纲化处理,以提高优化算法求解精度。然后采用基于勒让德-高斯-兰伯特配置点的勒让德伪光谱方法,将最优控制问题离散成约束参数优化问题,再利用适于求解大尺度非线性规划问题的TOMLAB/SNOPT优化软件包进行求解。通过数值仿真计算,求解生成了满足各类约束条件的小推力转移轨道,并利用余向量映射定理及极小值原理验证了所得轨道转移控制量的最优性。结果表明,勒让德伪光谱优化算法具有对初始猜测值不敏感、收敛速度快、精度高等优点。     

基于线性参数神经网络的非线性系统稳定自适应控制

提出适用于多种网络类型的神经网络稳定自适应控制设计思想,在神经网络逼近误差界未知的条件下,对该误差界进行在线自适应估计,研究基于线性参数神经网络的仿射非线性系统稳定自适应控制。采和Ｌａｐｕｎｏｖ函数方法证明系统状态变量、网络权值矢量、网络逼近误差界的在线估计及输出跟踪误差的收敛性。仿真结果表明,该方案跟踪性能良好,稳态误差较小,系统输出能快速跟踪目标信号。     

动态协商对策的诱导平衡*

本文动态对策协商的问题，提出了动态对策问题在协商 解处的诱导平衡的概念，研究了诱导平衡存在的必要条件和充分条件，并分析了线性二次型动态对策问题的诱导平衡。     

基于Stackerlberg和议价博弈的Femtocell网络功率控制

针对Femtocell网络中存在的干扰问题,提出一种基于Stackerlberg博弈和议价博弈的功率控制策略.首先,给出既可以使Femtocell网络系统容量最大化,又可以体现效用公平的效用函数;然后,在保证宏小区用户效用最大化的条件下,考虑到Femtocell家庭用户的收益,给出Stackelberg博弈模型;接着,考虑到Femtocell家庭用户之间的效用公平和最小服务质量要求,给出基于议价博弈的Kalai-Smorodinsky议价解,并证明议价解的存在性和唯一性.使用拉格朗日乘子法给出宏小区的最优价格,保证宏小区的效用最大化.仿真结果表明,该策略在满足宏蜂窝网络效用最大化的情况下,不但能够满足Femtocell家庭用户最小服务质量需求和公平性,而且Femtocell网络的收益也能得到较好的保证.     

Linear differential games with terminal payoff

A linear differential game whose payoff is determined by a convex function of the state vector at a given terminal time is investigated. An explicit expression for the greatest lower bound of the value of the game is obtained. A simple condition which guarantees the existence of the value of the game is derived by a geometric approach. Under this condition, instead of solving the Bellman equation, the value of the game can be calculated by maximizing a function on the unit sphere of the output space whose dimension is usually much less than that of the state space. The method of synthesizing the optimal strategies is also derived. Another game called a minimax energy game whose payoff is given by the difference between the consumed energies of both players is treated briefly, and an extension of the concept of controllability is discussed.     

多随从诱导策略

本文研究多随从诱导问题.当随从进行Nash不合作对策时,得到了连续诱导策略的一 个存在性充分条件与一种设计方法;当随从进行Nash协商对策时,得到了仿射型和连续型 诱导策略的存在性充分条件与设计方法.     

Restrictive mechanism of flow control among non-cooperative Internet users

The flow and congestion control methods based on one-shot game model with non-cooperative game theory can explain the non-cooperative behavior of Internet users.However,the low effciency of equilibrium solutions affects their utility.Here the behavior of flow and congestion control based on infinitely repeated game models is addressed;the repeated and infinitely repeated flow and congestion control game model is presented; the existence and optimization of the Nash equilibrium point are proved;the discount ...     

Incremental variable splitting

The variable splitting method for free-variable tableau calculi provides an admissibility condition under which the same free variables can be assigned values independently on different branches. While this has a large potential for automated proof search, a direct implementation of this condition is impractical. We adapt the incremental closure framework for free variables to variable splitting tableaux by recasting the admissibility condition for closing substitutions into a constraint satisfaction problem. The resulting mechanism allows to check the existence of an admissible closing substitution incrementally during the construction of a proof. We specify a rule-based algorithm for testing satisfiability of constraints that accounts for split variables, and present experimental results based on a prototype variable splitting theorem prover implementation measuring the computational overhead of the variable splitting framework.     

论视觉图像的游戏本性

视觉图像已经成为这个时代最大的主题与规定,而基于图像要素及其关系以及意义的聚集,图像自身的存在成为了游戏的存在。但是,当下世界里视觉图像的游戏是不完善的,总有着遮蔽和欠缺。只有在对视觉游戏的边界进行区分的基础上,视觉图像所被遮蔽的本性才得以敞开。     

Dynamic characteristics of micro air bearings for microsystems

This paper reports on the dynamic characteristics of micro air bearings that include thrust and journal air bearings for microsystems. The dynamic thrust air bearing employs a spiral groove configuration. Analysis shows that the motion stability and load capacity of a thrust air bearing imposes a contradictive requirement on the groove pattern of the air bearing. The dynamic journal air bearing is realized by using a plain circular trench with a narrow radial clearance of C, and a very small aspect ratio of bearing length versus diameter (L/D). Analysis on the shock tolerance of the journal air bearing shows that the shock tolerance increases with the bearing number, the bearing aspect ratio of L/D and its initial equilibrium eccentricity ratio ε ₀. The optimum values of the bearing parameters are explored and recommended. A prototype of turbine device has been designed based on the recommended bearing configurations and realized via microfabrication.     

Dynamic and static characteristics of a hydrostatic spindle for machine tools

The objective of this work is to study the static and dynamic behavior of a shaft supported by hydrostatic bearings. The hydrostatic bearing consists of a thrust bearing and a radial bearing fed by orifice restrictors. The radial bearing consists of six rectangular symmetry oil pockets that have the same depth; the thrust bearing consists of eight fan-shaped oil pockets. Static and dynamic modeling was performed in order to investigate the effect of the eccentricity ratio on the film thickness, stiffness and deformation of a spindle system. In the first step, the deformation of the spindle caused by the parameter change is studied according to a static model. In the second step, the vibration response caused by the eccentricity is analyzed with a dynamic model. In the third step, the effect of imbalanced vibration on the machining accuracy is analyzed; the imbalance-induced force in two directions is derived from the dynamic results. This research shows that the location and stiffness of the bearing affect the machining accuracy to a high degree.