清华大学:自由浮动球体的多推进器进化优化控制

自由浮动球体的对推进器进化优化控制
周玉成 赵雁南 扬泽红 巴特尔 王家
清华大学计算机科学与技术系 ,智能技术与系统国家重点实验室

摘要:为控制在太空中自由浮动的航天器,通过建立多个小推进器作用下自由浮动球体的运动模型,使用遗传算法(GA)控制球体运动过程中姿态和路径,为实际的航天器控制提供了一种新的控制方式。根据多个小推进器不同分布所产生的作用,在不同的运动阶段使用 GA搜寻最好的推进器组合方式以便得到i最优化的路径和位置控制。将控制目标作为GA的适应函数,使用GA控制器得到的推进器组合方式移动球体到达到目标的位置和状态。与传统的航天器所采用最优控制方法相比,这种实现方式简单,不需要复杂的算法分析,却能够得到更有效的控制结果。

关键词:自由浮动球体,姿态与路径控制,多推进器,GA控制器,多目标函数优化

内容简介:

1 推进器分布情况

2 自由球体运动的数学模型
2.1 坐标变换
2.2 刚体运动的合成
2.3 仿真模型

3 使用遗传算法进行优化控制
3.1 GA控制器
3.2 姿态稳定
3.3 控制轨迹和速度
3.4 目标区稳定

4 仿真实验

5 结论



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