能量最小化(Energy Minimization)
本文作者:天疆说
定义
以控制量的L2范数(即控制能量)为代价函数的最优控制问题。相比最小燃料问题(L1范数),能量最小化问题的哈密顿量严格凹且光滑,控制律连续,射方程易求解。因此常作为同伦延拓的起点,逐步过渡到最小燃料问题。
应用价值
能量最小化是分析地月空间动力学问题的理论基础,为航天器轨道设计、任务规划和控制策略制定提供数学支撑。 在实际工程中,需要将能量最小化与数值方法相结合,求解满足边界条件的最优解或近似解。 在实际任务中,需要结合数值仿真和解析方法对能量最小化进行分析验证,确保设计方案满足任务约束和性能指标。
相关概念
- 时变系统(Time-Varying System)
- 利普希茨条件(Lipschitz Condition)
- 变时间瞄准(Variable-Time Targeting)
- 返回走廊(Return Corridor)
参考文献
- Caillau et al. 2012 - Minimum fuel control of the planar circular restricted three-body problem
