为了解决这些方程,我们使用了四阶Ruta方法,它在精度和效率间取得平衡。”
“我们依赖IBM的7094计算机,它的性能有限。
很多时候计算一条完整轨迹需要数小时,我们不得不优化代码,减少浮点运算。”
“有一次,我们的模拟运行了三天,我发现步长设置过小,浪费了时间。调整后,计算时间缩短了一半。”
林燃擦去黑板,重新写到:“接下来是轨迹优化。我们需要最小化燃料消耗,同时确保航天器在正确时间到达月球。”
“现在要用到的是最优控制理论,这几年围绕最优控制理论,有非常多的出色成果。
我讲一个和航天有关的,我们定义了一个代价函数,它是燃料消耗的积分,形式为:”
J=\int_0^T|u(t)|dt
“其中u(t)是推力控制向量。我们使用变分法求解,得到欧拉-拉格朗日方程。”
林燃画出简单例子:“类似布拉希斯托克龙问题,我们寻找最优路径。”
林燃继续道:“但实际任务中,方程非线性,我们用数值方法,如直接射击法,将轨迹离散化,转化为非线性规划问题。”
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