求解复杂约束条件下最优控制问题的分段低阶Gauss伪谱法
The Solution of an Optimal Control Problem under Conditions of Complicated Restrictions by Using the Segmented Low-order Gauss Pseudospectral Method作者机构:空军工程大学理学院西安710051 空军试验训练基地第二试验训练区武器系统总体试验研究所甘肃酒泉732750
出 版 物:《空军工程大学学报(自然科学版)》 (Journal of Air Force Engineering University(Natural Science Edition))
年 卷 期:2017年第18卷第5期
页 面:92-98页
学科分类:0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 070105[理学-运筹学与控制论] 081101[工学-控制理论与控制工程] 071101[理学-系统理论] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学]
摘 要:针对含有复杂约束条件的最优控制问题,提出分段低阶Gauss伪谱法。以常规Gauss伪谱法为基础,划分时间区间,在子区间上利用低阶Gauss数值积分离散Bolza型性能指标,利用插值型数值积分的性质离散状态微分方程,利用低阶Gauss伪谱法处理复杂约束条件,得到对应的非线性规划。对状态轨线或控制函数较复杂的情形,该方法克服了传统Gauss伪谱法直接在时间区间上配置Gauss点,插值多项式阶数高、数值解不稳定的缺陷,并且数值解局部代数精度高、计算量小。最后将该方法应用于求解飞行器对地打击轨迹规划最优控制问题,结果表明算法有效可行。