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基于自适应积分的太阳同步轨道发射优化设计

西北工业大学学报 2013年第5期31卷 701-705页

作者：淡雪岳晓奎西北工业大学航天学院陕西西安710072 航天飞行动力学技术重点实验室陕西西安710072

太阳同步轨道(Sun Synchronous Orbit,SSO)发射轨道的优化设计问题是一个具有严格内点约束和终端约束、终端时刻不确定型的最优控制问题,采用最优控制理论求解难度较大。针对此问题,首先将其转化为多重参数优化问题,然后提出一种自适应... 详细信息

太阳同步轨道(Sun Synchronous Orbit,SSO)发射轨道的优化设计问题是一个具有严格内点约束和终端约束、终端时刻不确定型的最优控制问题,采用最优控制理论求解难度较大。针对此问题,首先将其转化为多重参数优化问题,然后提出一种自适应积分方法,根据高度和速度入轨条件自动确定中间转移轨道,并引入脉冲修正罚函数处理弹道倾角入轨条件,形成无约束最优化问题。借助于MATLAB集成遗传算法,实现了SSO发射轨道的优化设计。算例表明:该优化方法收敛性好,转移轨道的入轨条件能够精确满足,SSO的入轨参数只需较小的速度修正,优化结果曲线符合工程实际情况,得到了工业部门的认可。

关键词： SSO发射轨道优化自适应积分脉冲修正罚函数遗传算法

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自适应积分的递归实现研究

中国高新技术企业 2016年第27期 13-16页

作者：唐珺杨道杰山东中医药高等专科学校山东烟台264199

文章首先介绍了分治算法与自适应积分的原理,然后用分治算法对自适应积分进行编程实现,最后将自适应积分在计算复杂度、误差等方面与组合辛普森积分公式进行了比较,分析了自适应积分的优越性。

关键词：自适应积分组合辛普森积分分治算法复杂度误差

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一种快速分析面面结构电磁辐射特性算法

西安电子科技大学学报 2011年第4期38卷 106-111页

作者：王兴龚书喜王文涛张玉洁西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室陕西西安710071

应用自适应积分方法(AIM)快速分析面面结构的电磁辐射特性.对含有线和面的复杂结构,需引入特殊的基函数来处理连接处迅速变化的电流.为了简化模型,以无厚度的细带代替圆柱线,统一使用RWG基函数建立面面连接模型;然后应用AIM加速迭代求... 详细信息

应用自适应积分方法(AIM)快速分析面面结构的电磁辐射特性.对含有线和面的复杂结构,需引入特殊的基函数来处理连接处迅速变化的电流.为了简化模型,以无厚度的细带代替圆柱线,统一使用RWG基函数建立面面连接模型;然后应用AIM加速迭代求解矩阵和矢量相乘,并稀疏存储阻抗矩阵.与传统矩量法相比,该方法大大降低了内存需求和计算时间.利用预条件技术进一步降低了迭代次数和求解时间.最后,通过3个典型算例的数值结果验证了该方法的准确性和高效性.

关键词：自适应积分快速傅里叶变换矩量法

AIM结合渐近波形估计技术快速分析目标宽带电磁散射特性

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电子与信息学报 2011年第8期33卷 1975-1980页

作者：王兴龚书喜关莹吕政良马骥西安电子科技大学天线与微波技术国防科技重点实验室西安710071

该文将自适应积分方法(AIM)与渐近波形估计(AWE)技术结合快速计算了目标宽带雷达截面(RCS)。通过渐近波形技术实现快速扫频,利用自适应积分(AIM)稀疏存储稠密阻抗矩阵及阻抗矩阵的频率导数,并加速求解泰勒展开系数中的矩阵与矢量相乘计... 详细信息

该文将自适应积分方法(AIM)与渐近波形估计(AWE)技术结合快速计算了目标宽带雷达截面(RCS)。通过渐近波形技术实现快速扫频,利用自适应积分(AIM)稀疏存储稠密阻抗矩阵及阻抗矩阵的频率导数,并加速求解泰勒展开系数中的矩阵与矢量相乘计算,提高了计算速度并降低了内存需求。通过结合自动微分技术,计算了该方法所需的格林函数关于频率的高阶导数。数值结果表明,与传统AIM逐点计算相比,该方法在不失精度条件下大大地降低了计算时间。

关键词：电磁散射自适应积分快速傅里叶变换矩量法渐近波形估计雷达截面

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用无穷边界元分析半无限域问题

岩土力学 2004年第z1期25卷 91-94页

作者：肖洪天王小敏山东科技大学资源与环境学院山东泰安271019

在边界积分方程离散的基础上,根据远场位移的特性,用衰减函数描述远场位移,阐述了自适应高斯积分算法,并结合前人成果—用解析法求出在远场上的强奇异积分,编制了适合于半无限域线弹性问题的计算机程序,并进行了事例验证,验证表明,该法... 详细信息

在边界积分方程离散的基础上,根据远场位移的特性,用衰减函数描述远场位移,阐述了自适应高斯积分算法,并结合前人成果—用解析法求出在远场上的强奇异积分,编制了适合于半无限域线弹性问题的计算机程序,并进行了事例验证,验证表明,该法比传统边界元具有更高的精度。

关键词：无穷边界元半无限域自适应积分

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作业型ROV动力定位控制技术研究

作业型ROV动力定位控制技术研究

作者：刘合伟哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

海洋是二十一世纪重要的资源宝库,在当今世界能源紧缺和全球变暖的大环境下,作业型ROV(Remotely Operated Vehicle)作为一种深海资源探测和开采设备,在海底资源的开发过程中发挥着重要的作用。本文针对作业型ROV动力定位控制系统进行了... 详细信息

海洋是二十一世纪重要的资源宝库,在当今世界能源紧缺和全球变暖的大环境下,作业型ROV(Remotely Operated Vehicle)作为一种深海资源探测和开采设备,在海底资源的开发过程中发挥着重要的作用。本文针对作业型ROV动力定位控制系统进行了设计和研究,以作业型ROV为控制载体,把动力定位的控制思想加入到作业型ROV的控制策略当中,以提高水下作业的精度和效率。论文首先阐述了作业型ROV动力定位控制系统的构成,给出了动力定位主控系统、液压推进系统和导航定位系统的平台实现方案,重点对推进器驱动系统进行硬件电路设计与软件系统设计,搭建了动力定位推进器系统硬件平台,同时完成了相关软件的编写,并对ROV动力定位控制要实现的功能进行介绍。其次,构建ROV三维空间六自由度动力定位数学模型,并详细推导了ROV发生横滚和纵倾时的全误差推进系统模型。根据水下作业的需求,对ROV动力定位模型做了解耦简化,构建水平面三自由度线性运动模型和垂向、纵倾和横滚的单自由度模型,为动力定位控制器的设计奠定基础。再次,针对作业型ROV动力定位控制系统设计了控制器,按照水下作业需求设计三种对应控制器:为了满足ROV水下定深、定高的垂向定位控制,设计了基于生物启发模型的滑模控制器;为了满足作业姿态需求,对纵倾和横滚姿态控制设计了带有干扰观测器的自适应积分反演控制器;为了实现水平面定点定位控制,设计了基于线性二次型(LQ)最优控制器;三种控制器都给出了详细的推导过程,通过李雅普诺夫稳定性理论证明控制器的稳定性,并通过仿真实验对控制效果进行了验证。然后对作业型ROV的多姿态推力分配控制做了三维仿真验证,分配效果良好,实时性与抗干扰能力满足要求。最后,对系统中的推进器驱动单元、通信系统单元和导航定位系统单元三个重要的单元进行测试实验,并对ROV进行海上动力定位验证实验,通过采集的实验数据分析证明该论文所设计的作业型ROV动力定位控制系统的有效性,实现了较好的控制效果。

关键词：作业型ROV 动力定位推进器驱动自适应积分滑模控制生物启发

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半无限域及层状介质边界元方法及程序开发

半无限域及层状介质边界元方法及程序开发

作者：汪小敏山东科技大学

学位级别：硕士

本文在传统边界元程序中加入无穷边界单元以及将单区域、线弹性程序改成适用于计算层状材料的多区域程序,并对出现的一系列问题进行了研究,进行了算例验证。取得如下成果: 1.在现有程序基础上,引入无穷边界单元,利用其研究三维半无限域... 详细信息

本文在传统边界元程序中加入无穷边界单元以及将单区域、线弹性程序改成适用于计算层状材料的多区域程序,并对出现的一系列问题进行了研究,进行了算例验证。取得如下成果: 1.在现有程序基础上,引入无穷边界单元,利用其研究三维半无限域问题,并将计算结果与传统边界元法的计算结果进行比较,验证了公式和程序的有效性。根据远场位移的特性,用衰减函数描述远场位移;根据面力核函数在远场域上的反对称特性,将面力核函数在无穷域上的面积分转换成线积分,并用解析法求出,从而避免了因面力核函数在远场强奇异积分所造成的数值积分困难。 2.在离散形式的边界积分方程的形成过程中,需做大量形函数和核函数乘积的积分,在实际计算中,这些积分的计算占总计算量的一半以上,本文采用的等精度高斯积分可以确保积分精度和节约计算时间;并在此基础上编写了自适应积分程序。 3.在线弹性情况下,在现有的单区域程序基础上,编制相应的程序,利用边界元多区域法对层状材料的力学性能进行研究。利用界面上的位移连续和面力平衡条件,建立经分域再组合系统方程组;并较好地处理了角点问题——角点处位移唯一,而面力却并不唯一。本文根据平衡微分方程和应力的对称性建立辅助方程,成功地解决了由于面力多值性所造成的方程个数少于未知量个数的难题。 4.研究了现有的弹塑性边界元方法。在此基础上,给出了弹塑性迭代公式,为今后从事这方面研究提供方便。

关键词：边界元法自适应积分无穷边界单元半无限域多区域法层状材料角点

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电磁散射问题的矩量法建模及其快速算法

电磁散射问题的矩量法建模及其快速算法

作者：王璟东南大学

学位级别：硕士

矩量法是分析电磁散射问题最流行的方法之一。本文着眼于如何快速和有效的处理理想导电体(PEC)的电磁散射问题,和建立能准确计算非均匀介质体的矩量法模型,主要的工作包括:1、用矩量法计算PEC和介质体散射问题。从矩量法的数学模型出发... 详细信息

矩量法是分析电磁散射问题最流行的方法之一。本文着眼于如何快速和有效的处理理想导电体(PEC)的电磁散射问题,和建立能准确计算非均匀介质体的矩量法模型,主要的工作包括:1、用矩量法计算PEC和介质体散射问题。从矩量法的数学模型出发介绍了用表面场积分方程计算PEC散射和用体电场积分方程计算非均匀介质体散射的实施过程,并编程实现之。在处理体积分方程自阻抗单元奇异性的时候,采用了一种基于坐标变换和数值积分的处理方法,直观有效地完成了奇异性处理。2、编程实现用自适应积分法(AIM)计算PEC散射问题。将AIM应用于精确有效的计算较大电尺寸的二维平面结构和三维立体结构的PEC散射问题。在AIM算法的实现技术方面作了两个改进:一是采用了新的多极子展开方案,保证了迭代的数值稳定性;二是在差商逼近偏导数的过程中全部采用二阶形式,保证了差商逼近偏导数的精度。给出数值算例,验证了方法效率和准确性。3、以混合位积分方程组为基础,首次采用三角形离散方案结合插值基函数,建立计算介质柱体散射的矩量法模型。详细说明了该模型的建模过程以及矩量法的实施过程,引进了新的测试方案消除了模型中的奇异性,又采用数值的方法结合一个特殊的坐标系变换法,快速准确地解决了自阻抗单元的的奇异性问题。给出数值算例,验证了模型的准确性。

关键词：矩量法散射建模快速算法自适应积分位积分方程组