Método de Solución Inversa de Cinemática para Satélites Modulares Auto-Reconfigurables Basado en un Algoritmo Evolutivo Diferencial Mejorado
Autores: Hu, Gangxuan; Zhang, Guohui; Li, Yanyan; Wang, Xun; An, Jiping; Zhang, Zhibin; Li, Xinhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de Solución Inversa de Cinemática para Satélites Modulares Auto-Reconfigurables Basado en un Algoritmo Evolutivo Diferencial Mejorado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Satélites modulares
Auto-reconfigurables
Modelo cinemático
Cinemática inversa
Algoritmo RCDE
Método de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los satélites modulares auto-reconfigurables (MSRS) son un nuevo tipo de satélite que puede transformar su configuración en órbita de manera autónoma. La cinemática inversa de los MSRS es difícil de resolver por métodos convencionales debido a los grados de libertad hiper-redundantes. En este documento, se establece el modelo cinemático de los MSRS, y la cinemática inversa de los MSRS se transforma en un problema de solución óptima con error de pose mínimo y consumo de energía mínimo. Para encontrar la solución exacta de la cinemática inversa, se propone el algoritmo de evolución diferencial mejorado por perturbación de mutación de Cauchy y aprendizaje basado en oposición refractiva (RCDE). Se examinó el rendimiento del algoritmo utilizando funciones de referencia, y se demostró que la precisión y la velocidad de convergencia del algoritmo mejoraron significativamente. Se diseñaron tres casos típicos, y los resultados demuestran que el método de optimización es efectivo para resolver el problema de cinemática inversa de los MSRS.
Descripción
Los satélites modulares auto-reconfigurables (MSRS) son un nuevo tipo de satélite que puede transformar su configuración en órbita de manera autónoma. La cinemática inversa de los MSRS es difícil de resolver por métodos convencionales debido a los grados de libertad hiper-redundantes. En este documento, se establece el modelo cinemático de los MSRS, y la cinemática inversa de los MSRS se transforma en un problema de solución óptima con error de pose mínimo y consumo de energía mínimo. Para encontrar la solución exacta de la cinemática inversa, se propone el algoritmo de evolución diferencial mejorado por perturbación de mutación de Cauchy y aprendizaje basado en oposición refractiva (RCDE). Se examinó el rendimiento del algoritmo utilizando funciones de referencia, y se demostró que la precisión y la velocidad de convergencia del algoritmo mejoraron significativamente. Se diseñaron tres casos típicos, y los resultados demuestran que el método de optimización es efectivo para resolver el problema de cinemática inversa de los MSRS.