توسعه الگوریتم کنترل بهینه غیرخطی در فضای هیلبرت و کاربرد آن در سامانه های فضایی

این پایان‏نامه به بررسی دیدگاهی نو در حل مسائل کنترل بهینه پرداخته ‏است. بر‏اساس تئوری کنترل بهینه، ابزارهای ریاضی هوشمند و ارائه‏ی الگوریتمی نو بر مبنای توابع متعامد در فضای هیلبرت این تحقیق توانسته است مسائل کنترل بهینه غیر خطی را پوشش دهد. انتقال مداری بهینه‏ی فضاپیمای تراست?کم از اهمیت ویژه‏ای در حوزه‏ی طراحی ماموریت‏های فضایی برخوردار است. لذا این تحقیق بر اساس الگوریتم نو و خلاقانه‏ی خود، به حل این دسته از مسائل پرداخته است. برای صحه گذاری روش، از معادلات حرکت فضا‏پیمای تراست?کم در حرکت دایروی استفاده شده که پاسخ‏های الگوریتم پیشنهادی با پاسخ‏های حل تحلیلی ارائه شده برای دو معیار کمترین زمان و کمترین تلاش کنترلی مقایسه شده‏ که نتایج از صحت دقیقی برخوردار بوده‏اند. در ادامه با در نظر گرفتن تمام پارامتر‏های مدارهای فضایی معادلات کامل حرکتی مد نظر قرار گرفت. همچنین دو معیار کمترین تلاش کنترلی و کمترین زمان مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه برای صحت‏ سنجی معادلات کامل از روش شبه طیفی استفاده گردید. در الگوریتم فوق از سه روش بهینه‏ساز تکاملی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ژنتیک-انبوه ذرات و الگوریتم رقابت استعماری بهره گرفته شده است. همچنین توابع متعامد چپیشف، فوریه و لژاندر در فضای هیلبرت مورد استفاده قرار گرفت. برای افزایش دقت از روش فازی استفاده گردیده تا ضرایب معیار‏های بهینگی مختلف را در تعادل قرار داده و به طریق مناسب‏تری آن?ها را انتخاب نماید. در بخش دوم این پایان‏نامه مسائل مقید کنترلی بررسی شده‏ است. لذا در این بخش خلاقیت ویژه‏ای استفاده ‏شده که با رعایت یک ساختار فکری حاکم بر این پایان?نامه بتوان هر دو دسته از مسائل کنترل بهینه چه مقید و چه نامقید را حل نمود. در این بخش همچنین فرود نرم ماه نشین، ملاقات مداری سماوی و انتقال مداری تراست?کم با پیشران مقید مورد بررسی قرار گرفت. این پایان?نامه می‏تواند افق روشنی را پیش روی محققین حوزه‏ی طراحی مسیر، تئوری کنترل بهینه و همچنین طراحی ماموریت‏های فضایی قرار دهد.