首页 期刊 宇航学报 着陆姿态不确定下的着陆器缓冲机构优化设计 【正文】

着陆姿态不确定下的着陆器缓冲机构优化设计

作者:吴宏宇; 王春洁; 丁宗茂; 丁建中; 董洋; 满剑锋 北京航空航天大学机械工程及自动化学院; 北京100083; 北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室; 北京100083; 清华大学机械工程系; 北京100084
着陆缓冲   动力学分析   不确定性分析   响应面模型   分级优化  

摘要:以某型着陆器为研究对象,建立其软着陆过程的动力学仿真模型,并结合Monte Carlo法研究不确定着陆姿态下的某型软着陆性能。然后,分析着陆器的软着陆性能与其缓冲机构构型参数之间的相关关系,并基于实验设计方法与动力学仿真模型得到样本点,建立以着陆器缓冲机构构型参数和着陆姿态参数为输入、软着陆性能指标值为输出的响应面模型。最后,基于响应面模型,考虑着陆器姿态的不确定性,运用结合第二代非劣排序遗传算法(NSGA-II)和多岛遗传算法(MIGA)的分级优化方法实现了着陆器缓冲机构的优化计算,得到了最佳缓冲机构构型参数。通过仿真模型校验,优化后着陆器的抗翻倒能力与底面抗损坏能力分别提升了3.546%和5.140%。

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