简介:针对嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略问题,在合理假设的前提下,建立动力学模型,求解得到了嫦娥三号着陆准备轨道近月点和远月点的速度。针对软着陆过程的6个阶段,通过受力分析,建立了嫦娥三号运动的微分方程模型,以燃料消耗最小为优化目标,以每个阶段的起止状态为约束条件,将软着陆轨道的优化设计问题转化为主发动机推力的泛函极值问题,并将其控制函数转化为近似的多项式函数优化问题。运用四阶Runge-Kutta差分迭代方法进行求解计算,从而得到各个阶段的最优控制函数和控制策略。结果表明,嫦娥三号软着陆过程耗时695s,消耗燃料1269.1kg。
简介:为学习微积分的读者介绍如何将基本流体力学应用于对发展中国家非常重要的简单重力输水系统的建模。首先推导出Bernoulli方程,从而了解作为沿流线运动的流体质点压力、速度和高度之间的关系。其次,应用Bernoulli方程分析一个简单的输水系统的合力和流速。然后,对层流和湍流分别考虑分压水箱、不同直径的管道及摩擦的影响。最后,讨论在密克罗尼西亚和洪都拉斯重力输水系统的设计和安装。