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擬譜knotting法

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擬譜knotting法(pseudospectral knotting method)是应用数学中標準擬譜最佳控制的強化版本。此概念是由I. Michael Ross英语I. Michael Ross法麗芭·法魯在2004年提出,也是Ross–Fahroo擬譜法中的一部份[1]

定義

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根據Ross及法魯(Fahroo)的定義,擬譜的knot是雙重Lobatto點[1],兩種標準擬譜法可以在這個點交換資訊(例如不連續、跳躍、維度變化等)。這些資訊交換可以用來求解最优控制中最複雜的問題,稱為混合最佳控制問題(hybrid optimal control problems)[2]

在混合最佳控制問題中,最佳控制問題和图论問題一起出現,標準的擬譜最佳控制法無法處理這類的問題,不過透過擬譜knotting法,可以將圖的資訊放在雙重Lobatto點內,因此可以將混合最佳控制問題離散化,就可以用DIDO軟體英语DIDO (optimal control)來求解。

應用

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擬譜knotting法已應用在一些太空的問題中,例如運載火箭的上升引導,以及Aldrin Cycler利用太陽帆來推進[3][4]。擬譜knotting法也用在擬譜最佳控制的抗鋸齒中,也在起停式(bang-bang)的最优控制中的切換中,記錄關鍵資訊[5]

軟體

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擬譜knotting法已實現在MATLAB optimal control軟件包內[6]內,也有在DIDO軟體英语DIDO (optimal control)內。

相關條目

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 Ross, I. M. and Fahroo, F., Pseudospectral Knotting Methods for Solving Optimal Control Problems, Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 27, No. 3, pp. 397–405, 2004.
  2. ^ Ross, I. M. and D’Souza, C. N., A Hybrid Optimal Control Framework for Mission Planning, Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 28, No. 4, July–August 2005, pp. 686–697.
  3. ^ Stevens, R. and Ross, I. M., Preliminary Design of Earth–Mars Cyclers Using Solar Sails, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 41, No. 4, 2004.
  4. ^ Stevens, R., Ross, I. M. and Matousek, S. E., "Earth-Mars Return Trajectories Using Solar Sails," 55th International Astronautical Congress, Vancouver, Canada, IAC-04-A.2.08, October 4–8, 2004.
  5. ^ Gong, Q., Fahroo, F. and Ross, I. M., A Spectral Algorithm for Pseudospectral Methods in Optimal Control, Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 31, No. 3, pp. 460–471, 2008.
  6. ^ MATLAB optimal control. [2019-09-28]. (原始内容存档于2017-03-30).