Chapter 5 Robust Performance Tailoring with Tuning - SSL - MIT
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Contents<br />
1 Introduction 17<br />
1.1 Space-Based Interferometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />
1.1.1 Astrometry and Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />
1.1.2 Planet Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
1.1.3 Technical Challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
1.1.4 Missions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />
1.2 Problem Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
1.2.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
1.2.2 Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />
1.2.3 Research Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
1.3 Previous Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />
1.4 Thesis Roadmap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35<br />
2 <strong>Performance</strong> <strong>Tailoring</strong> 39<br />
2.1 PT Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />
2.2 SCI Development Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />
2.3 PT Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46<br />
2.3.1 <strong>Performance</strong> Metric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46<br />
2.3.2 <strong>Performance</strong> Gradients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48<br />
2.3.3 Design Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
2.3.4 Finite Element Gradients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52<br />
2.3.5 Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />
2.4 Optimization Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />
2.4.1 Sequential Quadratic Programming . . . . . . . . . . . . . . . 55<br />
2.4.2 Simulated Annealing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57<br />
2.5 <strong>Performance</strong> <strong>Tailoring</strong> Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />
2.5.1 Comparison of Optimization Algorithms . . . . . . . . . . . . 61<br />
2.5.2 <strong>Performance</strong> Tailored Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />
2.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69<br />
3 <strong>Robust</strong> <strong>Performance</strong> <strong>Tailoring</strong> 71<br />
3.1 Uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72<br />
3.1.1 Uncertainty Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />
3.1.2 Uncertainty Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />
3.1.3 Example: SCI Development Model . . . . . . . . . . . . . . . 76<br />
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