*優(yōu)控制理論已經(jīng)成為航空航天工程中的一個(gè)重要領(lǐng)域，是高等院校自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生及工程師必須掌握的一門理論。
《*優(yōu)控制在航天器中的應(yīng)用》介紹如何從變分計(jì)算的基本理論開始，一步步得到必要條件的過(guò)程。同時(shí)，介紹*優(yōu)控制中的基本計(jì)算方法。
《*優(yōu)控制在航天器中的應(yīng)用》的優(yōu)點(diǎn)是可讀性強(qiáng)，只需要讀者具備和了解相關(guān)的工程背景、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)微積分、微分方程、數(shù)值解等，不需要提前知道變分是如何計(jì)算的、必要條件的意義及歐拉-拉格朗日定理、魏爾斯特拉斯條件和龐特里亞金*小值原理等相關(guān)理論。
《*優(yōu)控制在航天器中的應(yīng)用》的目的是向讀者提供充分的知識(shí)框架，使得讀者不僅能夠閱讀相關(guān)文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)更深層次的教科書（如貝葉斯*優(yōu)控制），而且能夠應(yīng)用相關(guān)理論來(lái)尋找實(shí)際問題中的優(yōu)解。《*優(yōu)控制在航天器中的應(yīng)用》內(nèi)容翔實(shí)、層次分明、特色突出，在內(nèi)容安排上，除給出必要的定理證明框架，還列舉大量的應(yīng)用實(shí)例加深對(duì)定理的理解。
第1章 參數(shù)優(yōu)化
1．1 引言
1．2 帶約束的參數(shù)優(yōu)化
1．2．1 拉格朗日乘子
1．2．2 參數(shù)優(yōu)化：霍曼轉(zhuǎn)移
1．2．3 霍曼轉(zhuǎn)移的推廣
1．2．4 雙拋物線轉(zhuǎn)移
習(xí)題
第2章 最優(yōu)控制理論
2．1 衛(wèi)星的最優(yōu)人軌問題
2．2 問題的一般性描述
2．3 Bolza型、Lgrange型、Mayer型性能指標(biāo)問題
2．3．1 Lagrange型性能指標(biāo)到Mayer型性能指標(biāo)的轉(zhuǎn)換
2．3．2 Mayer型問題到Lagrange型問題的轉(zhuǎn)化
2．4 考慮容許函數(shù)的實(shí)例
2．5 小結(jié)
習(xí)題
第3章 歐拉-拉格朗日定理
3．1 變分
3．2 歐拉-拉格朗日方程和最速下降問題
3．3 歐拉-拉格朗日定理
3．3．1 歐拉-拉格朗日定理的證明
3．3．2 歐拉-拉格朗日定理小結(jié)
3．3．3 橫截條件的變換形式
3．4 小結(jié)
習(xí)題
第4章 歐拉-拉格朗日定理的應(yīng)用
4．1 引言
4．2 兩點(diǎn)邊值問題
4．3 終端約束的兩種處理方法
4．4 橫截條件
4．4．1 情形1：終端時(shí)刻固定
4．4．2 情形2：終端狀態(tài)固定
4．4．3 情形3：終端端點(diǎn)固定
4．5 提供必要邊界條件的一般情形
4．5．1 伴隨方法
4．5．2 非伴隨方法
4．6 例子
4．7 優(yōu)化問題的教科書
4．8 常哈密頓函數(shù)
4．9 小結(jié)
習(xí)題
第5章 魏爾斯特拉斯條件
5．1 引言
5．2 魏爾斯特拉斯必要條件的闡述
5．3 魏爾斯特拉斯必要條件的證明
5．4 小結(jié)
習(xí)題
第6章 最小值原理
6．1 最小值原理的闡述
6．1．1 問題描述
6．1．2 龐特里亞金最小值原理
6．1．3 例子
6．2 Legendre-Clebsch必要條件
6．3 充分必要條件的注釋
6．4 強(qiáng)極值和弱極值
6．5 非最小弱極值的例子
6．6 二階充分必要條件
6．7 小結(jié)
習(xí)題
第7章 最優(yōu)控制的應(yīng)用
7．1 飛行器性能優(yōu)化
7．2 火箭射程最大化
7．2．1 廠為常數(shù)時(shí)運(yùn)動(dòng)方程的積分
7．2．2 最優(yōu)軌跡
7．2．3 最大射程方程
7．3 時(shí)間最優(yōu)衛(wèi)星人軌
7．3．1 運(yùn)動(dòng)方程的積分形式
7．3．2 兩點(diǎn)邊值問題
7．3．3 考慮大氣阻力的平坦地球起飛問題
7．4 小結(jié)
習(xí)題
第8章 魏爾斯特拉斯-艾德曼拐角條件
8．1 魏爾斯特拉斯-艾德曼拐角條件闡述
8．2 魏爾斯特拉斯-艾德曼拐角條件的證明
8．3 小結(jié)
第9章 邊界控制問題
9．1 帶約束的最優(yōu)控制問題
9．2 有界控制問題的例子
9．3 奇異弧
9．4 小結(jié)
習(xí)題
第10章 最優(yōu)火箭軌跡的一般理論
10．1 引言
10．2 運(yùn)動(dòng)方程
10．3 大推力和小推力發(fā)動(dòng)機(jī)
10．4 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的代價(jià)函數(shù)
10．5 一階必要條件
10．5．1 常沖量比最優(yōu)軌跡
10．5．2 最優(yōu)脈沖軌跡
10．5．3 變比沖最優(yōu)軌跡
10．6 均勻重力場(chǎng)下的最優(yōu)軌跡
10．7 小結(jié)
習(xí)題
附錄A 時(shí)間最優(yōu)月球爬升
A．1 基于MATLAB的兩點(diǎn)邊值求解器
A．2 求解方法
A．3 MATLAB代碼
附錄B 泰坦二號(hào)火箭發(fā)射的時(shí)間最優(yōu)
B．1 兩點(diǎn)邊值問題的標(biāo)量化
B．2 求解方法
B．3 結(jié)論
B．4 MATLAB代碼
附錄C 最優(yōu)小推力軌道間轉(zhuǎn)移問題
C．1 優(yōu)化問題
C．2 標(biāo)量化的運(yùn)動(dòng)方程
C．3 歐拉-拉格朗日定理的應(yīng)用
C．4 邊界條件和兩點(diǎn)邊值問題
C．5 結(jié)論
C．6 MATLAB代碼
參考文獻(xiàn)
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