2014年高教社杯A题《嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略》全国一等奖优秀论文

s 则问题转化为在满足约束条件并且初始条件如 4 式的情况下，确定控制变量u使指标函数达到最小。

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6.2.2模型的求解

由此，着陆器最优控制问题转化成了优化静态控制参数的问题，利用经典的参数优化算法，如遗传算法[5]、退火遗传算法[6]、蚁群算法[7]等即可求出嫦娥三号着陆器最优控制的一组逼近解和初始点的位置以及最终耗时。

已知着陆器初始质量为2.4t，制动发动机最大推力7500N，比冲为2940m/s，初始速度为1.707km/s，月球自转角速度为 2.662 10 6rad/s，月球引力常数

[8]

Gm 4902.8km3/s2，近月点高度hn 15000m，月球平均半径RA 1737013m，目的点

坐标 19.51W,44.12N 。

利用Matlab编程，通过计算机仿真运算，利用参数化控制，可以得到总耗时647.8s，落地时，燃料消耗量为1.137t，仿真结果为着陆器能精确到达目的点。同时得到初始点经纬坐标 19.27W,30.12N 。

图 5 着陆器动力下降示意图