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作为解决多操纵面飞行器控制冗余最有效一种方式,控制分配可以合理地、有效地解决多操纵面飞行器综合分配以及协调操纵等问题。近年来,关于控制分配的理论研究发展十分迅速,并取得了大量成果。 本文在基于改进的粒子群优化算法上提出一种新的控制分配策略,并在此基础上研究了重构控制以及多目标控制控制分配等问题的解决方案。本文的主要内容可以分为: 1.对粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点进行研究,提出针对惯性权重的改进策略。对所提出的改进的粒子群优化算法在理论上进行分析并通过数字仿真验证算法的有效性及优越性。 2.在基于LQR最优控制理论的基础上,对控制分配的上层结构控制律进行了设计,为下层控制分配的研究提供基础,对所设计的控制律的稳定性在数学理论上和数字仿真上提供严格证明和验证。 3.研究了基于粒子群优化的控制分配策略,选择合适的适应值函数作为优化目标,从而解决控制分配问题。在此基础上研究了重构控制方法,建立重构控制下的数学模型,提出基于粒子群优化的重构控制策略。数字仿真验证基于粒子群优化的控制分配方法及其重构控制策略的有效性。 4.针对多目标的控制分配问题,提出两种解决策略:一种是通过线性加权法将多目标函数整合为单目标函数,从而解决多目标控制分配问题;另外一种则是对粒子群优化算法进行改进,使得算法同时对两个目标进行寻优,实现多目标优化。对这两种策略的有效性进行数字仿真验证。