微分對策及其在飛行器追逃控制中的應用研究.pdf

1、微分對策最早源于軍事方面的需求，后來逐漸應用于經(jīng)濟、工程等其他領域，它是一種用微分方程(組)描述局中人對策活動、現(xiàn)象或規(guī)律的對策，是解決雙方（多方）連續(xù)動態(tài)沖突、競爭或合作問題的有效工具。本文根據(jù)微分對策求解的困難性、線性微分對策的模型不確定性等特點，針對飛行器追逃問題開展了微分對策的數(shù)值計算方法、模型不確定性問題等方面的研究。
　　本文首先針對微分對策的復雜性，提出一種動態(tài)環(huán)境下用于解決微分對策數(shù)值計算的滾動優(yōu)化算法—非線性模型

2、預測控制（NMPC），并且基于梯度下降法，在每一個預測域內(nèi)進行預測控制，將梯度迭代法作為優(yōu)化技術用于預測過程，然后實施在線滾動優(yōu)化，這樣在一定程度上形成了一個閉環(huán)反饋控制，進而得到追逃雙方的閉環(huán)控制律。其次，由于傳統(tǒng)優(yōu)化方法具有一定局限性，考慮在預測控制中引入智能優(yōu)化法，把基于模擬退火的粒子群算法（SA-PSO）作為優(yōu)化策略，將一種改進的SA-PSO作為NMPC的優(yōu)化技術，在保留PSO快速簡單的全局尋優(yōu)特點下，利用SA跳出局部最優(yōu)的能力

3、，通過引入模擬退火算法跳出局部最優(yōu)，并自適應調整權重參數(shù)，提升了系統(tǒng)收斂性能。然后通過在線滾動優(yōu)化，避免了哈密頓-雅克比-埃薩克(HJI)方程的求解，且能夠生成追逃雙方基于當前狀態(tài)的閉環(huán)最優(yōu)控制輸入。最后，針對一類帶有不確定性的線性LTV和LTI微分對策模型，提出一類基于微分對策的魯棒制導律，用理想標稱系統(tǒng)（即不存在不確定性的系統(tǒng)）所對應的Riccati方程的解所構成的線性控制項，并將其與非線性切換函數(shù)控制項結合，共同確保系統(tǒng)的響應具有