星载天线反射面传感器多目标优化部署方案
2012-09-08李文博王有懿赵志刚
振动与冲击 2012年9期
李文博,王有懿,赵志刚,赵 阳
(哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001)
随着航天事业的迅猛发展,作为卫星重要有效载荷的星载天线呈指向高精度和大型化的发展趋势[1]。其结构尺寸大、刚度小、阻尼低、模态密集等特点,像安装和制造误差所引起的结构局部化,卫星大角度轨道机动、姿态调整和天线机构的大范围运动耦合作用都会使得反射面形状变化,导致模态参数发生变化,进而造成天线系统指向精度的降低甚至失效[1-3]。而按照标准状态设计的控制器由于模态参数发生变化已不能完成结构振动的主动抑制[4]。因此,进行在轨运行状态下星载天线反射面模态参数辨识及主动振动控制研究具有重要的工程意义。
为获取星载天线反射面的高精度模态参数,亟待解决的关键技术就是传感器数量和位置的优化部署。针对该问题,以往学者在设计优化准则和求解算法两方面做了大量开拓性的工作:有效独立法[5]、遗传算法及其改进算法[6-9]、Guyan 缩聚方法[10]、逐步累积法和消去法[11]等优化部署方法。但大多都基于单一优化准则,而在实际工程应用中设计人员往往要兼顾多种优化准则,而不是片面追求某单一准则在数学上的最优。因此,为解决多目标优化问题,文献[12]采用归一化处理方法将其转化为单目标优化问题,并采用自适应遗传算法对单一权重组合下的优化目标进行求解。但此方法未给出其他权重组合下的最优解集合;文献[13]采用基于小生境技术的Pareto遗传算法进行多准则优化求解,并给出了所有权重组合下的最优解集,但需设置种群小生境半径,人为主观因素影响很大。……
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