带静态参数的高超声速飞行器轨迹优化算法

作者：张红文; 张科南; 陈万春

来源：北京航空航天大学学报, 2014, 40(02): 141-147.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2014.02.006

• 轨迹优化
• 静态参数
• 间接法
• 高超声速飞行器
• 两点边值问题

提出了一种求解带静态参数最优控制问题的间接算法,解决了带静态参数的高超声速飞行器轨迹优化问题.将最优控制中的静态参数分为3类:终端时间、边界点状态变量和设计变量.通过转换公式,可以将终端时间变为优化过程中的一个设计变量,终端时间可变问题转换为终端时间固定问题.边界点状态变量自由,可以根据极大值原理推导获得相应的协态边界条件.设计变量可以看作是导数为零的状态变量,从而获得新的状态方程和协态方程,以及初始和终端对应设计变量的协态值.经过变化,带静态参数的最优控制问题构成一个标准两点边值问题.最后以乘波体为研究对象,将气动外形参数作为优化静态参数,完成了外形/轨迹一体化优化设计,获得了满足全局最大航程要求的最优气动外形.

• 单位
  北京机电工程研究所; 北京航空航天大学