基于遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可展開天線的控制.pdf

1、大型空間天線在包括通信、空間科學(xué)和地球觀測等在內(nèi)的人類各項(xiàng)科技事業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛和迫切。由于受航天運(yùn)載工具空間尺寸的限制，天線在發(fā)射階段只能折疊起來收藏于整流罩內(nèi)，待進(jìn)入軌道定位后，再靠自帶的動(dòng)力源將天線展開至正常工作狀態(tài)。因此，可展開天線成為現(xiàn)代空間天線的一個(gè)主要發(fā)展趨勢，各國競相發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)。 由于結(jié)構(gòu)上具有尺寸大、重量輕、柔性大的特點(diǎn)，空間大型可展開天線在展開運(yùn)動(dòng)過程中，結(jié)構(gòu)的彈性變形及其與整體的剛性大位移存在著的強(qiáng)耦

2、合，成為不可忽視的因素。從而使得大型可展開天線在動(dòng)力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制上都存在著很多難點(diǎn)，引起了國內(nèi)外眾多專家和學(xué)者廣泛的興趣。 在前人研究的基礎(chǔ)上，本文主要做了如下工作： 1．基于柔性多體動(dòng)力學(xué)理論，對可展開天線進(jìn)行了系統(tǒng)建模和動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算及分析。 2．詳細(xì)論述了遺傳算法的主要基本理論及其應(yīng)用方法，簡述了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理及應(yīng)用。 3．提出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分解和組合思想，并應(yīng)用該思想結(jié)合遺傳算法，對可展

3、開天線系統(tǒng)進(jìn)行了兩種不同方式的系統(tǒng)辨識，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)果表明，分解人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法的辨識模型比單純神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型、完全神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法辨識模型的精確度更高，并將該辨識模型，應(yīng)用于可展開天線展開速度的控制一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測滾動(dòng)優(yōu)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。實(shí)踐證明，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分解和組合思想，在巨型多變量的非線性系統(tǒng)的系統(tǒng)辨識、優(yōu)化、控制等設(shè)計(jì)中有很大的應(yīng)用前景與一定的參考價(jià)值。 4．計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)不僅能夠