机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
10期
14-22
,共9页
三轴%跟踪系统%跟踪性能%自适应差分进化%优化
三軸%跟蹤繫統%跟蹤性能%自適應差分進化%優化
삼축%근종계통%근종성능%자괄응차분진화%우화
为解决传统两轴光电跟踪系统的跟踪盲区问题,实现空间目标的全方位跟踪,提出一种存在冗余自由度的三轴光电跟踪系统.在详细分析三轴光电跟踪系统运动学特性的基础上,运用四元数方法建立三轴光电跟踪系统运动学模型,并提出一种基于自适应差分进化算法的三轴全方位光电跟踪策略.通过对系统运动学模型进行分析,得到三轴转动角度之间的关系,从而将求取三轴转角增量组合的三变量优化问题简化为单变量优化问题,并将自适应差分进化算法应用于求取三轴角增量的最优组合当中.仿真和试验结果证明,此三轴光电跟踪策略避免以往三轴跟踪系统在跟踪过程中进行两轴切换的不连续性,可以真正实现系统的三轴联动全方位连续跟踪运动；同时,与现有的其他跟踪策略相比较,该三轴跟踪策略能够以更小的三轴转动角度实现目标的跟踪定位；因而提高了系统的快速性和跟踪性能,具有良好的工程应用价值.
為解決傳統兩軸光電跟蹤繫統的跟蹤盲區問題,實現空間目標的全方位跟蹤,提齣一種存在冗餘自由度的三軸光電跟蹤繫統.在詳細分析三軸光電跟蹤繫統運動學特性的基礎上,運用四元數方法建立三軸光電跟蹤繫統運動學模型,併提齣一種基于自適應差分進化算法的三軸全方位光電跟蹤策略.通過對繫統運動學模型進行分析,得到三軸轉動角度之間的關繫,從而將求取三軸轉角增量組閤的三變量優化問題簡化為單變量優化問題,併將自適應差分進化算法應用于求取三軸角增量的最優組閤噹中.倣真和試驗結果證明,此三軸光電跟蹤策略避免以往三軸跟蹤繫統在跟蹤過程中進行兩軸切換的不連續性,可以真正實現繫統的三軸聯動全方位連續跟蹤運動；同時,與現有的其他跟蹤策略相比較,該三軸跟蹤策略能夠以更小的三軸轉動角度實現目標的跟蹤定位；因而提高瞭繫統的快速性和跟蹤性能,具有良好的工程應用價值.
위해결전통량축광전근종계통적근종맹구문제,실현공간목표적전방위근종,제출일충존재용여자유도적삼축광전근종계통.재상세분석삼축광전근종계통운동학특성적기출상,운용사원수방법건립삼축광전근종계통운동학모형,병제출일충기우자괄응차분진화산법적삼축전방위광전근종책략.통과대계통운동학모형진행분석,득도삼축전동각도지간적관계,종이장구취삼축전각증량조합적삼변량우화문제간화위단변량우화문제,병장자괄응차분진화산법응용우구취삼축각증량적최우조합당중.방진화시험결과증명,차삼축광전근종책략피면이왕삼축근종계통재근종과정중진행량축절환적불련속성,가이진정실현계통적삼축련동전방위련속근종운동；동시,여현유적기타근종책략상비교,해삼축근종책략능구이경소적삼축전동각도실현목표적근종정위；인이제고료계통적쾌속성화근종성능,구유량호적공정응용개치.
