軟式空中加油管收放過程動力學(xué)分析與優(yōu)化.pdf

1、在加油軟管釋放和回收過程中，加油軟管實際工作環(huán)境惡劣，可能造成馬達(dá)轉(zhuǎn)速輸出不穩(wěn)定，使加油軟管出現(xiàn)不穩(wěn)定的運動狀態(tài)，導(dǎo)致軟管錐套發(fā)生爬行和抖動。為改善加油管釋放和回收過程中的動響應(yīng)特征，可以對軟管速度進(jìn)行控制優(yōu)化。采用多體動力學(xué)方法建立軟管錐套系統(tǒng)的時變自由度模型，將軟管離散成通過一系列無質(zhì)量剛性桿連接的質(zhì)點系統(tǒng)，通過僅改變收放點最近單元屬性，并于適當(dāng)時候在收放點處添加或移除單元來模擬軟管收放過程。利用該數(shù)學(xué)模型，分析了軟管彎曲彈性恢復(fù)力

2、在釋放和回收過程對軟管-錐套系統(tǒng)動特性的影響。在純張力控制情形下，提出了離散軟管長度變化的直接打靶法，對軟管-錐套系統(tǒng)的時變自由度模型釋放和回收軌跡進(jìn)行優(yōu)化。目標(biāo)函數(shù)為最小化軟管長度加速度的平方。采用切比雪夫多項式對軟管長度進(jìn)行插值，并利用拉格朗日乘子減少了優(yōu)化參數(shù)。為克服直接打靶法的初值敏感性特點，先利用魯棒性較高的遺傳算法求解參數(shù)初值，接著利用擬牛頓法求得最優(yōu)解。仿真結(jié)果表明，本文提出的針對時變自由度模型的軌跡優(yōu)化算法具有較強(qiáng)的魯棒