采用牛顿迭代保辛伪谱算法的舰载机甲板路径规划

作者：刘洁; 董献洲; 韩维; 王昕炜^*; 刘纯; 贾珺

来源：浙江大学学报(工学版), 2020, 54(09): 1827-1838.

• 舰载机
• 路径规划
• 保辛伪谱算法(SPM)
• 牛顿迭代法
• 最优控制

建立单机滑行、离轴无杆牵引、离轴有杆牵引3类舰载机调运模式下的运动学模型.考虑到有杆牵引系统运动学模型的强非线性,将其转化为一个更加简单的虚拟在轴无杆牵引系统,以便于轨迹的求解.综合考虑调运效率和安全性,将3类调运模式的轨迹规划问题转化为时间-能量混合最优问题.为了实现对非线性最优控制问题的高效求解,基于第三类生成函数、辛理论和伪谱离散提出保辛伪谱方法(SPM),并根据终端横截条件采用牛顿迭代和SPM确定终端时间.将提出的方法应用于3类调运模式的轨迹规划问题,并将所得结果与直接伪谱法进行对比.仿真结果表明:所提算法能够以更高的精度和效率规划出平滑的舰载机路径,且不会出现非可行解,具有更强的可操作性和适用性.

• 单位
  大连理工大学