【摘 要】
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研究了水下航体的李群建模法和高斯伪谱能量最优控制.先将水下航体简化为自由刚体,针对水下航体的大姿态转动角度存在的奇异性问题,引入李群和李代数,结合变分法和拉格朗日法
【机 构】
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中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京,100083;北京信息科技大学机电工程学院,北京,100192
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研究了水下航体的李群建模法和高斯伪谱能量最优控制.先将水下航体简化为自由刚体,针对水下航体的大姿态转动角度存在的奇异性问题,引入李群和李代数,结合变分法和拉格朗日法,得到刚体动力学方程,将传统水动力表达式进行变换,得到基于李群的水下航体动力学方程.利用高斯伪谱法,将水下航体连续空间最优控制问题转化为非线性规划,在此基础上采用MATLAB进行求解.通过对水下航体进行能量最优控制的仿真结果的分析可知,所采用的最优控制方法较好的满足了约束条件,算法的求解精度较高,对初值的依赖性较小,所设计的计算方法可行.
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