数学 > 优化与控制
[提交于 2025年2月1日
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标题: 基于多项式的约束求解器用于燃料最优低推力轨迹优化
标题: A polynomial-based constrained solver for fuel-optimal low-thrust trajectory optimization
摘要: 微分动态规划(DDP)是一种轨迹优化方法,对不良的初始猜测特别具有鲁棒性。 然而,与其它方法相比,其较长的运行时间使其不太适合嵌入式系统。 在本工作中,我们引入了基于多项式的DDP方法,在优化燃料效率的同时能够强制约束。 此外,实现了一个基于多项式的牛顿求解器,以高精度强制约束。 所提出的求解器,基于微分代数的微分动态规划(DADDy),在各种天体力学场景中进行了验证和测试。 结果表明,DADDy实现了与最先进的DDP方法相同的结果,但运行时间显著减少。 具体而言,对于本工作中研究的场景,最稳定的方法能够实现100%的收敛,并在日心二体问题中实现了70%的运行时间减少,在地月CR3BP中实现了23%到94%的运行时间减少,在地心二体问题中实现了46%到59%的运行时间减少。
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