资源描述：
《基于遗传算法的大型降落伞气动力参数辨识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、国防科技大学学报第32卷第1期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.32No.12010文章编号:1001-2486(2010)01-0028-06X基于遗传算法的大型降落伞气动力参数辨识王海涛,秦子增(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)摘要:建立了降落伞回收系统的六自由度动力学及运动模型,针对大型降落伞可观测数据少的特点,设计遗传算法辨识其气动力参数,利用仿真验证了辨识方法的可行性和辨识模型的正确性。结合空投试验录像分析数据,辨识了某型号飞船所采用大型环帆伞的气动力参数,并利用辨识结果对其稳
2、定性进行分析,其结论可作为回收系统设计的理论参考依据。关键词:大型降落伞;遗传算法;气动力辨识;侧向力系数中图分类号:V47612文献标识码:AAerodynamicParameterEstimationofLargeParachuteBasedonGeneticAlgorithmWANGHa-itao,QINZ-izeng(CollegeofAerospaceandMaterialEngineering,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Thesixdegreesoffreedom
3、dynamicandmotionmodelsoftheparachuterecoverysystemwerebuilt.Inordertosolvetheproblemcausedbythelackofmeasurableexperimentdata,thegeneticalgorithmwasdesignedtoestimatetheaerodynamicparametersoftheparachute.Simulationresultvalidatesthefeasibilityoftheestimationmethodandthevalidityoftheestima
4、tionmodel.Theaerodynamicparametersofalargeringsailparachuteappliedtomannedspacecraftwereestimatedthroughthegeneticalgorithmandtheanalysisdatafromthevideosofairdroptest.Furthermore,thestabilityoftheringsailparachutewasanalyzedthroughtheestimationresults.Theconclusioncanprovidetheoreticalref
5、erenceforthedesignofrecoverysystem.Keywords:largeparachute;geneticalgorithm;aerodynamicparameterestimation;thecoefficientoflateralforce载人飞船一般采用大型降落伞进行回收,例如美国的/阿波罗0号飞船以及最新研制的/猎户座0飞船,俄罗斯的/联盟0号飞船以及我国的/神舟0号飞船。大型降落伞的气动力系数对飞船的空间运动形式以及最终着陆过程中的速度、姿态有着重要的影响,因此,研究大型降落伞的气动力对于载人飞船的安全回收具有重要意义。大型降落伞的风洞试
6、验比较难以进行且耗资巨大,而其缩比模型的风洞试验则由于尺寸相差过大,[1]难以获得反映大型降落伞真实属性的数据。因此,工程部门通常采取实际空投试验来对整个降落伞回收系统进行功能测试。1物伞系统动力学模型111简化假设在建立降落伞的六自由度动力学方程之前,做如下简化假设:(1)物伞系统是由轴对称的降落伞与载荷体刚性连接而成;(2)载荷被视为质点,忽略其气动力和气动力矩;(3)降落伞的气动力作用在伞衣的几何中心;(4)降落伞处于全张满状态;(5)平面大地假设且不考虑风的影响。112动力学方程的建立如图1所示,物伞系统体坐标系为oxyz,其中原点o为降落伞伞衣的几何中心,即降落伞
7、的气动压X收稿日期:2009-06-02基金项目:国家部委资助项目作者简介:王海涛(1982)),男,博士生。王海涛,等:基于遗传算法的大型降落伞气动力参数辨识29心;c点为物伞系统的质心,坐标原点o到系统质心c点的距离为zs;odxdydzd为地面坐标系,odzd垂直大地平面向下,odxd垂直于odzd指向物伞系统初始运动方向,odyd与odxd和odzd构成右手直角坐标系。图1物伞系统示意图Fig.1Sketchoftheparachute-cabinsystem文献[2]通过克希霍夫方程对一般降落伞的动力学方
