Найти

Результаты поиска

• МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ НЕСУЩИХ СИСТЕМ БЕСПЛАТФОРМЕННЫХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

  П.А. Шаповалов , Ю.В. Михайлов , А.В. Фролов , Д.О. Савватеев

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Описываются подходы к решению задач оптимизации несущих систем (НС) бес-
  платформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Типичной задачей оптими-
  зации в данном случае является многокритериальная параметрическая оптимизация несу-
  щей сисметы триады акселерометров БИНС с целью минимизации массы НС и минимиза-
  ции углов отклонения осей акселерометров под действием внешних нагрузок. В качестве
  инструмента численного моделирования и оптимизации используются модули ANSYS Mechanical
  и ANSYS DesignXplorer соответственно. Рассмотрены практические вопросы,
  связанные с параметризацией твердотельных моделей НС БИНС, вычислением углов от-
  клонения осей акселерометров, возможными вариантами планов численного эксперимента,
  оценкой чувствительности отклика ко входным параметрам, генерацией и уточнением
  поверхности отклика, и проведением многокритериальной оптимизации. Для рациональной
  параметризации твердотельных моделей произведена декомпозиция конструкции прибора
  БИНС, в результате чего были выделены детали и конструктивные элементы, имеющие
  наибольшее влияние на рассматриваемые целевые функции. Для вычисления углов отклоне-
  ния осей чувствительных элементов использованы специальные двухузловые конечные эле-
  менты и соотношения для углов Брайанта, которые описывают взаимное положение в
  пространстве двух систем координат. При планировании численного эксперимента на
  первом этапе оптимизации был использован центральный композиционный план, а на по-
  следующих этапах заполнение пространства параметров осуществлялось методом ла-
  тинского гиперкуба с дополнительной опцией соотношений между параметрами, что по-
  зволило избежать вырожденных вариантов конструкции. Поверхность отклика была по-
  строена методом генетической агрегации и впоследствии уточнена на основе набора оп-
  тимальных решений. Оптимизация для конфликтующих целей минимизации массы и мак-
  симизации жесткости проводилась при помощи многокритериального генетического алго-
  ритма. Описываемая совокупность подходов к решению задач оптимизации в результате
  показательной серии расчетов позволила снизить массу серийной детали НС БИНС на 23%
  при неизменной жесткости.