本文關(guān)鍵詞：簡化衛(wèi)星返回艙組件分配與布局優(yōu)化方法　出處：《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：衛(wèi)星艙設(shè)備布局設(shè)計是衛(wèi)星總體設(shè)計的重要組成部分,該布局方案的優(yōu)劣直接關(guān)系著衛(wèi)星的性能、壽命、成本乃至成敗。國內(nèi)外關(guān)于航天器(含衛(wèi)星)艙設(shè)備布局優(yōu)化設(shè)計研究至今已有20余年歷史,已取得可喜的進展,但是過去關(guān)于衛(wèi)星艙設(shè)備(組件)布局優(yōu)化的研究著重于組件布局問題研究,缺乏組件分配問題的討論。該組件分配方式一般是在初始化時一次性將組件分配到衛(wèi)星艙各艙段或支承板基面,然后進行組件布局優(yōu)化。這種初始化時一次性給定組件分配方案,在后續(xù)布局優(yōu)化迭代過程中不再改變的組件分配方式稱之為靜態(tài)組件分配。如果組件在不同艙段(或支承板基面)分配不合理,在后續(xù)布局優(yōu)化迭代過程中組件又無法進行動態(tài)重新分配,這將致使布局優(yōu)化質(zhì)量的提高受到嚴(yán)重限制,甚至使布局優(yōu)化方案設(shè)計指標(biāo)達不到許用值要求。近年來,隨著多艙段(或多支承板基面)衛(wèi)星艙設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)精度需求日益提高,因此在多艙段衛(wèi)星艙設(shè)備布局優(yōu)化設(shè)計中,考慮如何有效地求解多艙段衛(wèi)星艙布局優(yōu)化問題的組件分配問題已被提上日程。為此,本文以簡化的返回式衛(wèi)星回收艙為研究背景,提出組件分配與布局集成優(yōu)化問題研究,提出一種組件分配與布局集成優(yōu)化方法——禁忌搜索/改進粒子群混合算法(TS/APSO)。本文采用禁忌算法(TS)實現(xiàn)動態(tài)組件分配,采用改進粒子群算法(APSO)實現(xiàn)組件布局,進而將二者結(jié)合。本文的工作主要包括以下三個方面：(1)提出一種動態(tài)組件分配方式。在布局優(yōu)化迭代過程中,采用改進的禁忌算法(TS)實現(xiàn)組件在不同艙段(支承板基面)間的重新分配。(2)提出一種組件分配和布局集成優(yōu)化方法。采用禁忌算法(TS)實現(xiàn)組件分配,采用改進粒子群算法(APSO)實現(xiàn)組件布局,以及對動態(tài)組件分配方案的優(yōu)劣評價,進而將二者結(jié)合,給出一種組件分配與布局集成優(yōu)化方法——禁忌搜索/改進粒子群混合算法(TS/APSO)。(3)給出一種組件跨艙段遷移或互換方式,以提高組件分配與布局集成優(yōu)化方法計算效率。在集成優(yōu)化方法中,由于組件的動態(tài)分配方案優(yōu)劣需用其布局優(yōu)化結(jié)果評價,故需反復(fù)進行組件布局,計算量大。為減少計算耗時,本文給出組件跨支承板基面(跨艙段)遷移或互換方式,使禁忌算法鄰域搜索具有一定的范圍,不再完全隨機,減小鄰域方案個數(shù),減小分配方案評價次數(shù),進而減小計算耗時。經(jīng)簡化衛(wèi)星返回艙組件分配與布局集成優(yōu)化設(shè)計案例數(shù)值仿真實驗表明,本文組件分配與布局集成優(yōu)化算法提高了衛(wèi)星艙布局優(yōu)化精度；本文組件跨支承面遷移或互換方式,顯著地減小了計算耗時,提高了算法計算效率。本文課題以簡化衛(wèi)星返回艙組件布局優(yōu)化設(shè)計為研究背景,給出一種組件分配與布局集成優(yōu)化方法,為多艙段(或多支承板基面)衛(wèi)星艙設(shè)備布局優(yōu)化設(shè)計提供一種新方法。本文方法有助于航天器艙設(shè)備布局設(shè)計,期望也有助于多艙段(或多支承板基面)的裝備艙(如汽車發(fā)動機艙、特種車輛動力艙、船舶動力艙)設(shè)備布局設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V423.4

【參考文獻】

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