CAJ | 학술논문

高超声速飞行器的机身一推进一体化设计使得气动和推进之间存在强非线性耦合,本文针对高超声速飞行器的特点,提出了求解最优上升轨迹的一种可行方案.在零侧滑角和力矩瞬间平衡假设下对上升段飞行问题进行最优建模,将质量引人为状态量,以最省燃料为指标,以推力方向为最优控制量,根据极大值原理推导一阶最优条件.为数值求解两点边值问题,以解析解作为初始猜想,应用经典的有限差分方法和改进的牛顿法,在满足攻角过程约束下,通过同伦算法迭代求解最优轨迹.仿真在给定的初始约束和终端约束下进行,结果表明该制导算法能够实现对高超声速飞行器上升轨迹的优化,以参考面积为同伦参数的迭代方法,能够保证算法的收敛性和快速性.
고초성속비행기적궤신일추진일체화설계사득기동화추진지간존재강비선성우합,본문침대고초성속비행기적특점,제출료구해최우상승궤적적일충가행방안.재령측활각화력구순간평형가설하대상승단비행문제진행최우건모,장질량인인위상태량,이최성연료위지표,이추력방향위최우공제량,근거겁대치원리추도일계최우조건.위수치구해량점변치문제,이해석해작위초시시상,응용경전적유한차분방법화개진적우돈법,재만족공각과정약속하,통과동륜산법질대구해최우궤적.방진재급정적초시약속화종단약속하진행,결과표명해제도산법능구실현대고초성속비행기상승궤적적우화,이삼고면적위동륜삼수적질대방법,능구보증산법적수렴성화쾌속성.