翼伞系统归航容错设计：基于伪谱法的优化轨迹规划

本文探讨的是"基于伪谱法的翼伞系统归航轨迹容错设计"这一主题，针对翼伞系统在归航过程中可能出现的控制电机故障导致控制性能变化的问题，提出了一种创新的解决方案。该方法首先通过建立正则和单电机异常工作状态下的质点模型，区分了正常运行和故障情况下的系统行为。在伞形参数的指导下，文章确定了两种状态下的约束条件和目标函数，这涉及到对系统性能的优化，确保即使在电机异常的情况下也能保证安全和精确的归航。 伪谱法被应用于解决这两种工作状态下的最优控制问题，旨在找到在满足特定约束条件下，从初始位置到目标点的最佳飞行路径。通过仿真实验，结果显示，即使在电机出现故障的情况下，翼伞系统也能按照重新规划的轨迹顺利到达目标，保持飞行的稳定性和精度。 "伪谱法"作为一种数值优化方法，在此发挥了关键作用，它能够在复杂的约束条件下求解非线性优化问题，确保翼伞系统的归航控制具有高度的鲁棒性。关键词包括伪谱法、翼伞归航、轨迹容错、容错设计等，这些都是本文的核心技术点。 目前，对于翼伞系统归航轨迹规划的研究在国内起步相对较晚，虽然国外早有径向归航法的应用，但容错设计方面的研究尚为空白。本文的贡献在于填补了这一空白，对于提升翼伞系统的可靠性，尤其是在航天器回收、物资定点投放和灾难救援等领域的应用具有重要的实践价值。 总结来说，这篇文章针对翼伞系统的实际问题，提出了一种通过伪谱法实现的归航轨迹容错设计策略，为保证系统在故障情况下的安全归航提供了一种有效的途径，同时也反映了国内在这一领域的研究进展与未来发展的方向。