伴随卫星最优小推力释放与回收控制

伴随卫星是在主星附近作周期性运动并为主星服务的卫星，其释放与回收控制是一项关键技术。中研究了伴随卫星释放与回收的最优小推力控制。根据相对运动方程，利用最优控制中的极小值原理，建立了用恒值、连续工作、牛顿级小推力进行伴随卫星释放与回收的时间最短控制问题的数学模型，求得了最优解析解的表达式，并采用牛顿下山法求解了释放与回收的小推力工作最优时间、最优方向和最优变轨轨迹。通过仿真结果验证了本最优控制方法的有效性。     

Optimal Motion Planning of the Space Manipulator for Minimum Reaction Torque to Satellite

卫星本体最小扰动的空间机械臂最优轨迹规划

徐智强,曾祥鑫,李景慧,贾兆岩

（中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司,哈尔滨150030）

摘要：

针对自由漂浮空间机器人机械臂的运动过程会对卫星本体姿态产生较大扰动的问题,本文提出基于hp-自适应高斯伪谱法的路径规划方法。该方法以卫星本体的最小反作用力矩为目标函数,自适应地确定每段的分段数和多项式阶数,以此来提高求解精度和求解效率。同时,创新性地证明了所设计方法的理论收敛性,保证了离散化非线性规划问题的解是原优化问题的最优解。对平面二自由度空间机械臂的仿真结果表明,该方法比分解加速度控制（RAC）方法和控制变量参数化（CVP）方法更有效,并且在计算速度和配点数量上都优于其他伪谱方法。

关键词：自由漂浮空间机器人;hp-自适应高斯伪谱法;路径规划;非线性规划

     

Maneuver strategy of lifting reentry vehicle

An optimal maneuver strategy is proposed for lifting reentry vehicle to reach the maximum lateral range after reentering the atmosphere. Aiming at problems that too many co-state variables and difficulty in estimating the initial values of co-state variables,the equilibrium glide condition (EGC) is utilized to reduce the reentry motion equations and then the optimal maneuver strategy satisfied above performance index is derived. This maneuvering strategy is applied to the lifting reentry weapon platform CAV which was designed by America recently to realize both longitudinal and lateral trajectory design by controlling the attack angle and the bank angle respectively. The simulation result indicates that the maneuver strategy proposed enables CAV to reach favorable longitudinal range and lateral range.     

用变尺度法求解电力系统无功补偿优化问题

本着重介绍了如何用变尺度法求解电力系统无功功率补偿优化的问题,求解过程中使用最优步长计算,最后用IEEE30节点算例系统进行了检验,取得了较好的效果。     

两种时间域航空电磁系统响应曲线对比分析

目前,航空电磁测量系统的研制、方法理论研究以及数据处理解释软件开发逐渐成为国内研究热点,针对以上问题,本文利用Maxwell内置的正演模拟算法,通过二维薄板模型的电磁响应曲线分析,对目前国外广泛使用的直升机和固定翼航空电磁测量系统的空间分辨率和探测深度进行了综合研究及对比分析,在正演曲线剖面图上清晰得到了两种系统各自的特点,为理论研究时间域航空电磁响应的分布规律提供了新的思路,也为研究航空电磁反演奠定了基础。     

数字测控系统电磁兼容性设计技术

从模块化的角度,系统、全面地探讨了数字测控系统电磁干扰的来源及机理,并依据所建立的干扰模型和设计不等式,给出了丰富的设计对策。     

电磁探测技术在矿山水害防治中的适用性评价

矿山水害是影响我国矿山安全生产的重大灾害之一,通过应用综合物探技术,对老空区的开采规模、开采位置、空间形态及冒落、积水等情况进行勘探.结合钻探揭露的空区和矿体赋存情况进行对比验证,表明瞬变电磁法和高密度电阻率法对采空区的探测具有较好的探测效果,为制定防治水技术措施提供了依据.同时对瞬变电磁法和高密度电阻率法在金属矿山水...     

高层建筑结构振动控制的一种瞬态最优控制算法

提出了一种适用于高层建筑结构振动控制的瞬态最优控制算法。该算法以求一个时变的二次型性能指标的最小值为目标，采用Ｎｅｗｍａｒｋ法求解最优控制力和结构的响应，使每一瞬时的性能指标取最小值。文中详细地分析了该算法，给出了编程方法和框图。     

一类生产库存系统的最优控制策略

研究了一类生产库存系统的最优控制问题。综合考虑了产品需求和腐坏对库存的影响,并在目标函数中引入了产品征税,由此建立起一类易腐品生产库存系统的最优控制模型。最后,基于古典最优控制理论,得到了最优控制策略,并通过具体算例验证了所得结果的有效性。     

2种群同时进行捕获的定性分析与最优控制

生物资源的合理开发关系到我国经济的可持续发展．以鱼群为例，对2种群同时进行捕获的数学模型进行了定性分析，然后利用最优控制方法，得到了2种群的最优捕获策略．     

2种群同时进行捕获的定性分析与最优控制

生物资源的合理开发关系到我国经济的可持续发展.以鱼群为例,对2种群同时进行捕获的数学模型进行了定性分析,然后利用最优控制方法,得到了2种群的最优捕获策略.     

控制变量为非线性的松驰系统时间最优控制

对控制变量为非线性的松弛系统的时间最优控制问题进行讨论．运用泛函分析空间理论中集值函数，扩展或类推得到了不同松弛系统可达集相同的结论，并且较好地解决了最优控制的存在性及必要条件．在此基础上，推广了前人的工作，其中系统的控制量可以有多个(组)，所用泛函分析中集值函数的处理方法比传统的更简洁．     

双锭电磁铸造系统稳定性的数值分析

利用互感耦合模型了双锭电磁铸造中锭间不同联接方式下系统的稳定性，并联系统及串联系统对液柱高度和液固线位置的变化均是稳定的，但当铸锭高度发生变化时并联系统比串联系统更稳定。     

EH4电磁成像系统在高速公路隧道工程勘察中的应用

高速公路隧道周围一定范围内的岩溶洞穴及断层构造,都将对隧道施工产生安全隐患。为了避免施工风险和预防施工过程中可能出现的地质灾害,查明隧道软弱层、岩溶洞穴及断层等的赋存情况都十分必要。本文介绍了EH4电磁成像系统的原理、特点、工作方法和资料处理及在具体高速公路隧道工程中的应用实例和效果,说明该方法可对隧道的软弱层、地下水及断层破碎带的赋存进行超前的宏观预测。     

电液位置伺服系统的最优控制设计

应用最优控制理论和黎卡提方程对电液位置伺服系统进行最优控制的设计,得出最优控制系统的闭环传递函数,并结合算例,绘制出该系统的波德图,算例表明了该方法的有效性和工程实用性。     

一个基于排队/库存的生产系统的最优控制

本文研究需求的到达与产品的生产均服从Poisson过程的生产系统的库存控制问题,假借排队系统,建立此问题的数学模型,并求得了最优的单临界数策略。同时,我们也得到了库存的最优容量。     

关于最优控制中的必要条件

以双积分系统终端时间未定时无最优控制的例子，阐述了利用变分法或极小值原理求解最优控制是必要非充分条件，需由实际物理意义或二次变分确定是否有最优解的问题     

BTT导弹鲁棒最优控制系统的设计

本文研究了BTT导弹最优控制系统设计的鲁棒性问题。使用对称根轨迹法选择二次型性能指标加权矩阵,结合某型导弹给出了具有鲁棒性的BTT导弹量优控制系统的设计结果,计算结果表明了这种方法的有效性。     

用暂态能量函数法研究双励机非线性励磁控制

利用暂态能量函数法研究双轴励磁同步发电机的非线性最优励磁控制。考虑系统的非线性特性推导出非线性最优励磁控制规律，并与单励机及双励机的线性最优励磁控制进行了比较。仿真结果表明，本控制方案有效地改善了电力系统运行的静态及暂态稳定性。     

控制变量受约束的最优控制问题的求解与计算

庞氏最小原则P.M.P.(Pontryagins Minimum Principle)的发现,尽管揭示了最优控制u的一个重要性质,却没有对实际中能够遇到的各种情形,提供寻找u的具体方法。本文通过初等变换方法,将有界控制闭域化为元界开域,于是控制变量受约束的最优控制问题 O.C.P.B.C.(Optimal ControlProblem with Bounded Control)可转化为无约束问题,通过变分法来求解,从而克服了古典变分法的局限性,同时,对求解非线性两点边值问题的多重射击法(Multiple Shooting Method)作了改进,使之适合于计算带内点条件的两点边值问题,提高了O.C.P.B.C.数值计算的效率,最后给出了一个数值例子。