控制理论与应用

作者：孙启超,徐娟娟,张焕水

单位：山东大学 控制科学与工程学院,山东大学 控制科学与工程学院,山东大学 控制科学与工程学院

关键词：高超声速飞行器; 轨迹跟踪; 模型预测控制; 块压缩; 序列二次规划

基金：国家自然科学基金创新研究群体项目(61821004)资助.

本文针对高超声速飞行器的再入轨迹跟踪控制问题, 考虑了非线性模型预测控制的计算加速方法. 首先采用序列二次规划算法, 将非线性最优控制问题转化为迭代差值的线性最优控制问题, 再应用块压缩方法, 将长时域问题转化为多段较短区间内的最优控制问题. 利用对偶特性推导了由拉格朗日乘子优化问题和分段最优控制问题组成的双层迭代结构. 由于拉格朗日乘子迭代优化, 相邻的最优问题解耦, 可以并行计算. 最后, 对控制和拉格朗日乘子同时进行热启动, 减少迭代次数, 提高求解速度. 仿真结果显示, 在保证控制效果的前提下, 控制器求解速度显著提高.

来源：2026年第4期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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