軟式空中加油管收放過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化.pdf

1、在加油軟管釋放和回收過(guò)程中，加油軟管實(shí)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)，導(dǎo)致軟管錐套發(fā)生爬行和抖動(dòng)。為改善加油管釋放和回收過(guò)程中的動(dòng)響應(yīng)特征，可以對(duì)軟管速度進(jìn)行控制優(yōu)化。采用多體動(dòng)力學(xué)方法建立軟管錐套系統(tǒng)的時(shí)變自由度模型，將軟管離散成通過(guò)一系列無(wú)質(zhì)量剛性桿連接的質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)，通過(guò)僅改變收放點(diǎn)最近單元屬性，并于適當(dāng)時(shí)候在收放點(diǎn)處添加或移除單元來(lái)模擬軟管收放過(guò)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(guò)程對(duì)軟管-錐套系統(tǒng)動(dòng)特性的影響。在純張力控制情形下，提出了離散軟管長(zhǎng)度變化的直接打靶法，對(duì)軟管-錐套系統(tǒng)的時(shí)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(zhǎng)度加速度的平方。采用切比雪夫多項(xiàng)式對(duì)軟管長(zhǎng)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(diǎn)，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(duì)時(shí)變自由度模型的軌跡優(yōu)化算法具有較強(qiáng)的魯棒