主控格栅反射器基体结构/压电作动器参数集成优化设计

• 作者: 宋祥帅 初未萌 谭述君 吴志刚
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 集成优化设计 天线反射器 PZT作动器 多目标优化 遗传算法 形面控制
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 150-158
• 页数: 9页
• 分类号: V414.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.02.002

摘要

为提高反射器形面控制能力和减小在轨热变形,本文以锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)驱动的主控格栅反射器为研究对象,开展反射器基体结构和PZT压电作动器参数的集成优化设计研究.首先,建立主控格栅反射器有限元模型并通过实验验证了有限元模型的正确性.然后,以形面控制能力最大和热变形最小为目标函数,以设计变量上限、下限和结构基频为约束,采用遗传算法(GA)和非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解.最后,给出多个仿真算例的优化结果.仿真结果表明,控制能力最大的单目标优化,其热变形远大于控制能力,多目标的帕累托(Pareto)最优前沿可以给出更合理的设计方案.通过优化设计可以显著提高形面控制能力和减小热变形.