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Trajectory Optimization for Spacecraft Using a Second-Order Gauss Pseudo Spectral Method

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  • 발행기관
    보안공학연구지원센터(IJUNESST) 바로가기
  • 간행물
    International Journal of u- and e- Service, Science and Technology 바로가기
  • 통권
    Vol.8 No.1 (2015.01)바로가기
  • 페이지
    pp.301-310
  • 저자
    Guoyong Li, Changhou Lu, Wei Pan, Qing Wang
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A239494

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원문정보

초록

영어
An optimal control problem for the trajectory of spacecraft under nonlinear constraints is presented. The second-order Gauss pseudo spectral method（GPM） is described for solving the problem numerically. Based on the first-order GPM, the differential matrix of the second-order GPM is derived. The dynamic equations and its constraints are approximated by the two methods. The terminal state constraints of the second-order GPM are converted to two constraints: terminal state variables and the first-order derivative constraints. The first-order GPM and second-order GPM are compared in terms of the accuracy of the state and control, the number of variables in NLP, the convergence time. A key feature of the second-order method is that it provides a more accurate and efficient way than the first-order method, due to reducing the number of variables in the nonlinear programming problem that is transcribed. A numerical example is used to identify the key differences between the two methods. The results of this study indicate that the first-order and second-order Gauss methods are very similar in accuracy, while the computational efficiency of the two methods is significantly different, for the numerical solution of nonlinear optimal control problems.

목차

Abstract
 1. Introduction
 2. Optimal Control
  2.1. Optimal Control Problem
  2.2. Second-Order GMP for Optimal Control Problem
 3. Numerical Example
 4. Conclusions
 Acknowledgements
 References

키워드

Nonlinear Optimal control LG Second-order GPM NLP

저자

  • Guoyong Li [ School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, P.R. China, 250061, Key Laboratory of High-efficiency and Clean Mechanical Manufacture (Shandong University), Ministry of Education, P. R. China, National Network Software Testing Center (Jinan) ]
  • Changhou Lu [ School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, P.R. China, 250061, Key Laboratory of High-efficiency and Clean Mechanical Manufacture (Shandong University), Ministry of Education, P. R. China ] Corresponding author
  • Wei Pan [ School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, P.R. China, 250061, Key Laboratory of High-efficiency and Clean Mechanical Manufacture (Shandong University), Ministry of Education, P. R. China ]
  • Qing Wang [ School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, P.R. China, 250061, Key Laboratory of High-efficiency and Clean Mechanical Manufacture (Shandong University), Ministry of Education, P. R. China ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    보안공학연구지원센터(IJUNESST) [Science & Engineering Research Support Center, Republic of Korea(IJUNESST)]
  • 설립연도
    2006
  • 분야
    공학>컴퓨터학
  • 소개
    1. 보안공학에 대한 각종 조사 및 연구 2. 보안공학에 대한 응용기술 연구 및 발표 3. 보안공학에 관한 각종 학술 발표회 및 전시회 개최 4. 보안공학 기술의 상호 협조 및 정보교환 5. 보안공학에 관한 표준화 사업 및 규격의 제정 6. 보안공학에 관한 산학연 협동의 증진 7. 국제적 학술 교류 및 기술 협력 8. 보안공학에 관한 논문지 발간 9. 기타 본 회 목적 달성에 필요한 사업

간행물

  • 간행물명
    International Journal of u- and e- Service, Science and Technology
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    2005-4246
  • 수록기간
    2008~2016
  • 십진분류
    KDC 505 DDC 605

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