新型着陆器单腿动力学仿真模型碰撞参数修正

作者：吴宏宇; 王春洁; 丁建中; 王巨涛; 满剑锋; 罗敏

来源：振动与冲击, 2018, 37(05): 50-64.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2018.05.008

• 腿式着陆器
• 动力学分析
• 模型修正
• Kriging代理模型
• 多目标优化

建立新型着陆器的单腿动力学仿真模型,着陆器与着陆面的碰撞采用非线性阻尼弹簧模型模拟。出于提高仿真模型计算结果准确性的目的,参照装有单套着陆缓冲机构的着陆器物理样机的冲击试验结果,对非线性阻尼弹簧碰撞模型中的刚度系数、阻尼系数和非线性指数进行修正。为了提高模型修正的计算效率,构造出能准确反映仿真结果相对于试验结果误差值的Kriging代理模型,并应用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以最小化Kriging代理模型计算出的误差值作为目标,实现非线性阻尼弹簧碰撞模型的参数修正。将修正后的参数代入仿真模型进行验证,相比于冲击试验结果,新模型计算出的着陆器主体下降距离与投放高度之差误差由修正前的29.4%降低到5.9%,辅助支柱最大缓冲行程误差由修正前的24.7%降低到8.4%。

• 单位
  自动化学院; 北京空间飞行器总体设计部; 虚拟现实技术与系统国家重点实验室; 北京航空航天大学