數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文嫦娥三號(hào)軟著陸軌道設(shè)計(jì)與控制策略的優(yōu)化-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 的自主導(dǎo)航情況下的避障分析。本文也對(duì)其如何順利降落并成功實(shí)現(xiàn)軟著陸做了相應(yīng)的探討。 符號(hào)說(shuō)明： （ 1） 下標(biāo) 表示終端條件 （ 2） 下標(biāo) b 表示制動(dòng)段 （ 3） r 為著陸器矢徑 （ 4） 為著陸器的赤經(jīng) 。如圖 1 所示： 圖 1 圖 2 由于 著陸器在做拋物線 運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中， 著陸器 會(huì)經(jīng)過(guò)很長(zhǎng) 的 月面水平距離 ， 則 將月球視為 平面建立模型會(huì)帶來(lái)較大的偏差，而若考慮月球扁率則會(huì)加大計(jì)算難度， 在誤差可控范圍內(nèi) ，我們選擇忽略扁率，即將月球視 5 為球體來(lái)建立均勻球體下的三維模型， 并且此過(guò)程推進(jìn)系統(tǒng)采用 恒定 合力方式 ， 通過(guò)姿態(tài)控制來(lái)完成變向運(yùn)動(dòng)。首先給出月心赤道慣性系 OXYZ 的定義 : 原點(diǎn) O 位于月球中心 , XY 平面在月球赤道平面內(nèi) , 其中 X 軸指向春分點(diǎn)在月球赤道上的投影 （即月球的 0 度經(jīng)線） , Z 軸指向月球北極 , Y 軸與 X 軸 和 Z 軸構(gòu)成直角坐標(biāo)系。 ρ = ??2 ??? ??? = 90° ? ?? ?sin?1(sin??sin??0) （ 4） 查相關(guān)數(shù)據(jù) 有： AD=430km， BD=15km（如圖 6 所示） 而由 有 = 8 圖 6 又 ED=??? CD 所以 BE=BD+ED，則有 于是 , 月心赤道慣性系下的位置可表示為 （ X Y Z 1） =（ ） （ 5） 其中 , 月心慣性參考系下的位置表示由圖 3 和 (2)式給出 , 如下 ， ， （ 6） 然后 需要獲得軟著陸過(guò)程赤經(jīng)赤緯的變化。這也就意味著，嫦娥三號(hào)在某個(gè)點(diǎn)的速率大小與該點(diǎn)到月心（不是月球表面）的距離的乘積是個(gè)固定值。 如圖 7 11 問(wèn)題二：確定 嫦娥三號(hào)的著陸軌道和 6 個(gè)階段的最 優(yōu)控制策略 由本文之前創(chuàng)建的模型可知將（ 8）式和 H=Z 結(jié)合 即為嫦娥三號(hào)的著陸軌道方程。 、 快速調(diào)整段 ： ???? =(1?exp(???????0????))(??????0??推) （ 12） 在這里我們假設(shè) ??推 的初始值為 6000N，代入上式，即可求得任一終端時(shí)間。我們決定暫定此掃描算法名為分塊覆蓋掃描法，現(xiàn)介紹其掃描原理如下： 圖 9 圖 10 取矩陣的中心點(diǎn)為嫦娥三號(hào)所在的下方，以此與其周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的其他值進(jìn)行比較，如果相差過(guò)大的點(diǎn)達(dá)到一定數(shù)量，則認(rèn)為此區(qū)域不平坦。 利用 matlab 中的 fminbnd 函數(shù)求得當(dāng) ????=0m 時(shí)，其加速度最小， ???? =?????。 避障方法依然用分塊覆蓋掃描法。 著陸軌道的敏感性分析 我們以推力、軌道傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)作為該著陸軌道的輸入變量，對(duì)其進(jìn)行敏感性分析，得出它們的變化對(duì)著陸軌道的影響如圖所示。 信息素 的 參數(shù)選擇 會(huì) 影響總體性能 。 控制策略的敏感性分析 我們以準(zhǔn)備著陸點(diǎn)的初速度值、推力 、著陸段初速度值 為輸入變量，對(duì)其進(jìn)行敏感性分析，得出它們的變化對(duì)終端時(shí)刻 tf 的影響如圖所示 。 五、 模型優(yōu)缺點(diǎn)以及推廣 優(yōu)點(diǎn) ： 運(yùn)用了 DADC算法以及加速度最小模型簡(jiǎn)化了復(fù)雜的軟著陸軌道問(wèn)題 以及策略問(wèn)題；通過(guò) MATLAB編繪并建立分塊覆蓋掃描算法并予以驗(yàn)證，保證了模型在粗細(xì)避障兩個(gè)階段的準(zhǔn)確性；加之使用 SPSS 進(jìn)行分析 得出函數(shù)曲線圖，從而保證了消耗燃油的最優(yōu) 17 化。 p = I。 % uint8 轉(zhuǎn)換為 double mesh(X,Y,pp)。)。 % 生成網(wǎng)格坐標(biāo) pp=double(p)。0,0,1,0。0,0,1,0。0,0,0,1] dd=[cos(pi/9),sin(pi/9),0,0。C:\Users\Administrator\Desktop\cumcm20xxproblems\A\if39。p=%d39。p=%d39
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1