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多模块构架式空间可展开天线结构参数优化
  • ISSN号:1671-4512
  • 期刊名称:华中科技大学学报(自然科学版)科技大学
  • 时间:2012.3.3
  • 页码:1-5
  • 分类:TH122[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001, [2]哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50935002 11002039); 高等学校学科创新引智计划资助项目(B07018); 机器人技术与系统国家重点实验室自主研究课题资助项目(SKLRS200802C)
  • 相关项目:空间新型大尺度可折展式机构创新设计理论与方法研究
中文摘要:

为降低卫星天线的发射成本,提高天线的展开刚度,以多模块构架式空间可展开天线结构的质量和1阶固有频率为目标函数,基于误差反向传播(BP)神经网络和遗传算法对天线的结构参数进行了优化.运用ANSYS软件对支撑桁架的结构参数进行了数值模拟,得到了与设计变量对应的目标函数值;通过正交试验设计,构建了用于神经网络训练和检验的样本集;按照BP算法的基本思想,调整网络模型的参数,建立了用于优化的预测模型;采用分目标乘除法,将多目标优化问题转变成单目标优化问题;采用遗传算法进行了优化分析,得到了支撑桁架各杆件的设计参数.结果表明:该优化方法在降低天线质量的同时,使结构的刚度得到了提高,为天线的结构设计提供了参考.

英文摘要:

In order to reduce the launching cost of deployable antenna and improve its deployment stiffness,by taking the mass and the first order natural frequency of deployable truss antenna with multi-module as the objective functions,the structural parameters of truss structure were optimized based on BP(back propagation) neural network and genetic algorithm.The numerical simulation of structural parameters was studied by software ANSYS,and the objective function values corresponding to the design variables were obtained.The training samples and test samples were obtained by orthogonal design.According to the basic idea of BP neural network,prediction model was derived by adjusting the parameters of network model.Sub-goals multiplication and division were adopted to simplify the multi-objective optimization as a single-objective function.The optimization analysis was performed by genetic algorithm,and the design parameters of truss structure were obtained.The results show that the mass is reduced and the deployment stiffness is improved simultaneously.This optimization method provides a foundation for the structural design of deployable truss antenna.

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期刊信息
  • 《华中科技大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:华中科技大学
  • 主编:丁烈云
  • 地址:武汉珞喻路1037号
  • 邮编:430074
  • 邮箱:hgxbs@mail.hust.edu.cn
  • 电话:027-87543916 87544294
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-4512
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1658/N
  • 邮发代号:38-9
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊,首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21013