Optimal Control and Pathplanning in Missile Guidance Problems

I föreliggande rapport studeras teoretiska och numeriska aspekter av optimalstyrning och differentialspel i robotstyrningsproblem. Dessa frågor är viktiga på flera nivåer av robotstyrning, från lågnivåproblem som regulatordesign till högnivåfrågor som uppdragsplanering. En uppräkning ges av sådana problemställningar. Efter en förhållandevis elementär härledning av maximumprincipen, ges ett antal mindre välkända resultat från optimalstyrning. I synnerhet visas att banplaneringsproblem ger numeriska svårigheter för indirekta, Hamiltonska metoder, och att därför direkta optimeringsalgoritmer krävs. Banplaneringsproblem behandlas i kapitel 3. Här föreslås en metod , där en första bankandidat väljs med hjälp av ett Veronoidiagram, varefter Newtons metod används för lokal optimering. Detta tillämpas för undvikande av hot, t.ex. fientliga luftvärnsställningar. I kapitel 4 studeras ett differentialspel som beskriver strid mellan två robotar. Hänsyn tas till vinkelbegränsningar för målsökarna. Som optimeringsmetod används "receding horizon"-algoritmer.