半直接配点法在航天器追逃问题求解中的应用

采用半直接配点法求解时间固定两航天器追逃问题,提出一种新的数值求解追逃双方最优控制策略的方式,避免了求解非线性两点边值问题。在两航天器均为连续小推力假设条件下,以终端距离为支付函数,给出了半直接配点法求解此追逃问题的过程。在此数值方法中,根据半直接转换将微分对策问题转化为一个最优控制问题,由Gauss-Lobbato配点法最终将此最优问题转化为非线性规划问题,继而通过序列二次规划方法求解。这种半直接配点法避免微分对策问题最优策略的必要条件(两点边值问题)求解,并且数值稳定性好。数值仿真给出了追逃双发的最优控制策略和相应的追逃轨迹。     

基于自适应高斯伪谱法的SGCMG无奇异框架角轨迹规划

针对采用SGCMG作为姿态执行机构的小卫星,在大角度机动过程中SGCMG系统易陷入奇异的问题,提出了一种基于自适应Gauss伪谱法的SGCMG无奇异框架角轨迹快速规划方法。该算法综合考虑到实际工程应用中存在的SGCMG框架角受限、框架角速度受限,奇异量度受限,星体机动角速度受限以及星体初始和终端状态受限等约束条件,将卫星大角度机动问题看成满足上述一系列约束条件和边界条件同时实现某一性能指标最优的最优控制问题。然后,结合自适应高斯伪谱法与非线性规划技术,求解带有边界约束与路径约束的最优化问题,获得实现性能指标最优的无奇异SGCMG系统轨迹。仿真结果表明：该算法能够在25s的时间内给出顺利实现大角度机动并满足所有约束条件,同时近似精度优于10 -3 的高精度平滑轨迹。     

一种求解同顺序Flowshop排序问题的新的启发式算法

在生产调度中经常遇到工件排序问题,这类问题大多属于NP类问题.对此,目前无论在理论上还是在实际应用中,都尚未找到令人满意的一般求解方法.针对NP类问题中的一类--同顺序Flowshop排序问题,进行了广泛而深入的调查和比较研究,在此基础上,提出了一种新的启发式算法(简称为WSH法),并通过大量的数据实验将该算法与目前已知较好的几种算法进行了比较.结果表明,WSH法结构简单,计算效率高,是求解中、小规模问题的较好算法.     

悬停状态下旋翼噪声声源反演的正则化方法

根据旋翼辐射的气动噪声求解气动声学反问题,给定合理的旋翼表面载荷并结合声类比方法得到观测点的信号,以此进行表面载荷反演。对建立的大型不适定性方程组采用奇异值分解结合正则化方法进行求解,为克服反演结果存在的数值振荡,采用多项式函数来表示未知量,并引入库塔条件作为先验信息。结果表明:理想条件下,该方法得到的旋翼表面的压力分布更接近输入值,尤其在载荷分布较大的叶尖区域,考虑干扰噪声影响后,该方法得到的展向截面吸力峰位置的最大相对误差从15%减小到4%。      

基于SPH方法的球形贮箱液体晃动动力学分析

针对发生液体破碎现象的航天器球形贮箱液体晃动问题,基于光滑粒子流体动力学方法（SPH方法）对N S方程进行离散近似,分别对核函数、应力张量、边界问题、邻域粒子搜索等方面进行选择确定或计算处理,最终得到基于SPH方法的流体动力学模型。通过建立包括不同燃料液体体积及不同挡板安装位置的仿真模型,分析了航天器球形贮箱的受力及局部压强。通过分析贮箱受力情况及设置测量点压强情况,得到运动参数对晃动的影响规律,为航天器球形贮箱的设计提供了理论依据。     

给定部分元素的周期Jacobi矩阵的特征对反问题

提出由一个极端特征对构造拥有预先给定的部分元素的周期Ｊａｃｏｂｉ矩阵问题,给出了问题有唯一解的充分必要条件,且给出了数值算法和例子。     

随机需求情形VRP的Hopfield神经网络解法

在涉及物资分发与收集或提供服务的诸多部门中有着各种各样的ＶＲＰ（车辆路由问题）,现有的对于ＶＲＰ的研究主要集中在需求是确定性的情形。由于实际情况中需求往往是随机的,随机性需求情形ＶＲＰ的研究近年来得到了国内外学者的重视。本文利用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ人工神经网络解组合最优化问题时计算量不随维数指数增加这一优点,针对一类随机需求情形ＶＲＰ给出了一种Ｈｏｐｆｉｅｌｄ人工神经网络解法。文中描述了相应于该ＶＲＰ     

单转子风扇的三维反问题气动设计

采用准三维流函数反问题设计方法与三维 N-S求解方法的相互迭代对单转子风扇进行气动设计。在叶片初步计算中得到叶栅进出口气流角沿径向分布 ,并将它作为本文的目标函数。采用准三维反问题求解方法 ,依次构造出各个 S1流面上的叶片几何形状和气流角分布。然后再采用 N-S方程的求解方法 ,对叶片进行全三维流场的数值计算。通过 N-S方程计算结果与目标函数的对比 ,重新修正叶片出口气流角分布 ,并作为下一次反问题设计的目标函数。经过反问题与 N-S方程求解的反复迭代 ,最终得到满足设计要求的叶型。     

拟人智能控制与三级倒立摆

 提出以“广义归约”和“拟人”为核心的“拟人智能控制理论”,并基于此理论成功地解决了三级倒立摆的单电机控制这一控制界的世界性难题。阐述了倒立摆的拟人控制方法 ,给出了基于拟人智能控制理论进行复杂自动控制系统设计的一般结论     

圆板混合边值问题的一种数值方法

 利用弹性薄板的广义变分原理和双调和方程的特解序列,提出了一种求解圆板混合边值问题的数值方法。最后通过两个实例计算说明该方法的收敛性和可靠性。