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改进多段高斯伪谱法的近空间可变翼飞行器小翼伸缩优化研究
被引量：
5
1
作者
徐文萤
江驹
+1 位作者
甄子洋
万月丰
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1043-1051,共9页
针对Gauss伪谱法在处理近空间可变翼飞行器最省燃油轨迹优化与可变小翼伸缩状态的最优关系等问题时存在计算量大、计算效率低下、优化精度低等缺陷,本文提出一种改进的多段整合优化的高斯伪谱法的求解策略。考虑到本文研究对象带有可伸...
针对Gauss伪谱法在处理近空间可变翼飞行器最省燃油轨迹优化与可变小翼伸缩状态的最优关系等问题时存在计算量大、计算效率低下、优化精度低等缺陷,本文提出一种改进的多段整合优化的高斯伪谱法的求解策略。考虑到本文研究对象带有可伸缩小翼的特殊性及飞行过程中声速、密度、地球引力及发动机推力变化等因素的影响,对爬升模态进行合理分段,建立多段优化模型,应用本文所提的改进方法进行了整体优化仿真试验。通过数值仿真得到整个爬升各子段的最少耗油爬升轨迹及小翼伸缩状态。仿真结果表明:改进后的优化方法在计算时长、优化精度等整体性能上得到了进一步的提升。
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关键词
近空间飞行器
可变翼飞行器
小翼伸缩
多段轨迹优化
高斯伪谱法
非线性规划
最优控制
目标优化
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职称材料
近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩优化研究
被引量：
2
2
作者
徐文萤
江驹
+1 位作者
蒋烁莹
郑亚龙
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1134-1141,共8页
针对近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩和节省燃油消耗等问题,综合考虑飞行器在近空间飞行声速变化、密度变化、地球引力及发动机推力变化等因素对飞行爬升轨迹的影响,结合可变翼飞行器小翼可伸缩的优势,研究最省燃油的小翼伸缩爬升轨迹...
针对近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩和节省燃油消耗等问题,综合考虑飞行器在近空间飞行声速变化、密度变化、地球引力及发动机推力变化等因素对飞行爬升轨迹的影响,结合可变翼飞行器小翼可伸缩的优势,研究最省燃油的小翼伸缩爬升轨迹,本文提出一种基于高斯伪谱法的求解策略。利用插值拟合得到飞行器小翼伸缩时的气动数据;将高斯伪谱法和序列二次规划算法相结合,对控制量、状态量、边界条件、路劲约束等问题进行优化求解,得到最省油量爬升轨迹以及小翼的伸缩变化过程。仿真结果表明:该方法对于近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩具有良好优化效果,可节省大量的燃料供飞行器巡航段使用。
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关键词
近空间可变翼飞行器
小翼伸缩
高斯伪谱法
非线性规划
序列二次规划算法
最优控制
轨迹优化
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职称材料
题名
改进多段高斯伪谱法的近空间可变翼飞行器小翼伸缩优化研究
被引量：
5
1
作者
徐文萤
江驹
甄子洋
万月丰
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1043-1051,共9页
基金
国家自然科学基金项目(61673209,71971115,71471087)。
文摘
针对Gauss伪谱法在处理近空间可变翼飞行器最省燃油轨迹优化与可变小翼伸缩状态的最优关系等问题时存在计算量大、计算效率低下、优化精度低等缺陷,本文提出一种改进的多段整合优化的高斯伪谱法的求解策略。考虑到本文研究对象带有可伸缩小翼的特殊性及飞行过程中声速、密度、地球引力及发动机推力变化等因素的影响,对爬升模态进行合理分段,建立多段优化模型,应用本文所提的改进方法进行了整体优化仿真试验。通过数值仿真得到整个爬升各子段的最少耗油爬升轨迹及小翼伸缩状态。仿真结果表明:改进后的优化方法在计算时长、优化精度等整体性能上得到了进一步的提升。
关键词
近空间飞行器
可变翼飞行器
小翼伸缩
多段轨迹优化
高斯伪谱法
非线性规划
最优控制
目标优化
Keywords
near-space vehicle
hypersonic morphing aircraft
winglet stretch
multistage trajectory optimization
Gauss pseudospectral method
nonlinear programming
optimal control
objective optimization
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩优化研究
被引量：
2
2
作者
徐文萤
江驹
蒋烁莹
郑亚龙
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1134-1141,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61673209,61304223)
航空科学基金项目(2016ZA52009)
+1 种基金
一院高校联合创新基金项目(CALT201603)
南京航空航天大学研究生创新开放基金项目(kfjj20170306)
文摘
针对近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩和节省燃油消耗等问题,综合考虑飞行器在近空间飞行声速变化、密度变化、地球引力及发动机推力变化等因素对飞行爬升轨迹的影响,结合可变翼飞行器小翼可伸缩的优势,研究最省燃油的小翼伸缩爬升轨迹,本文提出一种基于高斯伪谱法的求解策略。利用插值拟合得到飞行器小翼伸缩时的气动数据;将高斯伪谱法和序列二次规划算法相结合,对控制量、状态量、边界条件、路劲约束等问题进行优化求解,得到最省油量爬升轨迹以及小翼的伸缩变化过程。仿真结果表明:该方法对于近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩具有良好优化效果,可节省大量的燃料供飞行器巡航段使用。
关键词
近空间可变翼飞行器
小翼伸缩
高斯伪谱法
非线性规划
序列二次规划算法
最优控制
轨迹优化
Keywords
near space morphing hypersonic aircraft
winglet stretch
Gaussian pseudo spectral method
nonlinear programming
sequentialquadratic programming algorithm
optimal control
trajectory optimization
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
改进多段高斯伪谱法的近空间可变翼飞行器小翼伸缩优化研究
徐文萤
江驹
甄子洋
万月丰
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
2
近空间可变翼飞行器爬升段小翼伸缩优化研究
徐文萤
江驹
蒋烁莹
郑亚龙
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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