基于响应面和NSGA-II的AGV系统多目标优化配置

AGV（automated guided vehicle）系统对于制造系统的生产柔性和生产效率具有重要作用,由于AGV系统具有许多的变量且有动态性、随机性特点,其优化配置比较复杂。提出了一种将系统仿真、数学解析和多目标优化相结合的方法,对AGV系统进行了优化配置;运用离散事件仿真模拟AGV系统运行,利用敏感性分析分离设计变量,采用析因试验和响应面方法拟合多目标优化数学模型,基于非支配解排序多目标遗传算法求解多目标优化解。通过AGV系统实例,证明了该方法的有效性,可为制造系统和物流仓储领域中AGV系统的优化配置提供一种有效的系统性分析方法。     

利用遗传算法实现进度计划的多目标优化

提出进度计划多目标优化的改进数学模型，利用遗传算法和VBA宏语言编制程序在Ms Project98下对模型进行求解，并给出一个时间／费用折中的计算实例，计算结果以及对比研究表明，这种方法是可行和有效的。     

大客车侧翻安全性多目标优化

建立某大客车的侧翻有限元模型,仿真结果表明,其初始设计无法满足侧翻法规要求,需要进行优化设计。为克服碰撞分析的高度非线性给优化造成的困难,结合均匀实验设计、响应面方法和逐步回归技术建立该客车的侧翻响应面替代模型,并以车体质量最小,车身结构吸能最大为目标函数,以满足侧翻法规为约束条件,采用NSGA-II算法进行多目标优化设计。对优化方案进行有限元仿真验证,结果表明,优化方案不仅使该客车满足了ECE R66法规的要求,而且减小了车体总质量,同时增加了车身结构的吸能,有效地提高了侧翻安全性。     

雷达伺服系统多目标优化控制设计及仿真研究

提出一类新型非线性控制器和多目标优化控制系统大相角裕量设计法。应用这些结果对线性优化系统进行优化,可以获得性能指标比原系统好得多的多目标优化控制系统。给出用大相角裕量多目标优化设计法来设计雷达伺服系统的实例,计算机仿真校验其性能指标的结果表明,多目标优化系统的性能指标确比线性优化系统好。设计方法简单、通用、适用于工程设计。     

多目标优化设计中的Pareto遗传算法

遗传算法的随机性和隐含并行性,使它能同时搜索到多个局部最优解并获得最优解集。为了发挥遗传算法群体搜索的优势,提高多目标优化设计效率和灵活性,在自适应遗传算法的基础上引入群体排序技术、小生境技术和Pareto解集过滤器,建立了一种适用于多目标优化设计的Pareto遗传算法。以Pareto前沿面的形式给出优化设计的Pareto最优解集,供设计者按设计意愿选择最优的设计结果。采用Pareto遗传算法进行跨声速翼型的多目标优化设计,设计结果表明,Pareto遗传算法是十分有效的,完全可以用来进行多目标优化设计。     

基于多目标遗传算法的高层建筑概念设计优化

在高层建筑方案概念设计阶段,同时考虑了建筑、结构、设备等多种因素,并运用多目标遗传算法及MATLAB编程,对高层建筑概念设计进行优化.算法中的随机变权重因子可以更好地体现不同决策的侧重倾向,从而更好地符合实际需要.以高层办公建筑为例,提出了具体的方法和实施步骤,所得结果可为工程设计人员提供有益的借鉴.     

区域经济调控多目标优化模型研究

基于 C-D生产函数 ,以效率和公平为目标 ,以资本和劳动力的空间分配策略为控制变量 ,建立了区域经济调控我目标优化模型 .从模型中导出并严格证明了两个主要结论 :1 )国家经济发展速度取决于增量资本空间分配策略与投资边际收益率的区域差异的一致性 . 2 )效率与公平目标是严格冲突的 ,当且仅当发达地区投资边际收益率高于落后地区地时 ,反之 ,这对目标是一致的.     

基于模糊优选的多目标优化遗传算法

综述了多目标优化的传统方法,介绍了多目标优化的遗传算法解决策略,建立了基于模糊优选技术的多目标优化遗传算法模型．对用模糊优选理论解决多目标优化问题的有效性进行了证明．通过算例证明了理论体系的正确性和工程应用的实用性．     

基于多粒度模型的导弹MDO方法研究

根据MDO环境的建模/仿真需求,针对某导弹多学科设计优化问题,分析了多粒度模型建模/仿真的必要性,以气动学科为例探讨了导弹MDO环境中多粒度模型的建模/仿真方法,研究了有限元分析软件FLUENT及其前处理软件GAMBIT的集成方法,并利用响应面分析、工程估算、数值计算三种方法对某导弹的气动学科进行多粒度的建模与解算,将输出的主要气动参数与风洞试验数据进行了比较与分析。研究结果表明多粒度模型的建模/仿真对提高导弹MDO效率具有重要意义。

Abstract：

According to the requirement of modeling and simulation in MDO environment, with consideration of missile’s Multidisciplinary Design Optimization problem, the necessity of modeling and simulation on multi-granularity model was analyzed. Taking pneumatic domain as an example, method of modeling and simulation on multi-granularity in missile’s MDO environment was discussed. The integration methods of finite element software FLUENT and its pre-processing software GAMBIT were studied. Through abundant experiments, data results of computing multi-granularity model were given using three methods, namely Response Surface Analysis, engineering prediction method and numerical computation method. Finally, comparison of the data got from above and from wind tunnel test was analyzed. The study results show that modeling and simulation on multi-granularity model are significant to improve MDO efficiency.     

冲压发动机导弹弹道多目标优化

冲压发动机导弹弹道设计优化与固体火箭发动机导弹弹道优化不同,主要体现在其弹道与冲压发动机推力的强藕合性上.多目标遗传算法是多目标优化的强有力工具,它可以有效的找到Pareto前端,设计人员可以从中选择满意的最佳方案.建立了带冲压发动机导弹优化需要的数学模型,并采用改进的非劣分类遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)对冲压发动机导弹弹道进行多目标优化,结果表明弹道与冲压发动机推力进行一体化优化可以显著的提高弹道性能.     

气动和结构多学科优化设计过程集成技术研究

研究了气动和结构多学科优化设计中的过程集成技术问题,详细分析了三维几何建模、CFD、结构强度分析和iSIGHT优化之间的数据集成机理,实现了气动和结构强度的边界设定、载荷加载、优化策略定制和优化结果自动评判等过程的集成。通过基于iSIGHT的集成框架应用实例完成了简单翼的多学科优化设计。     

仿鸟扑翼飞行器建模分析

针对目前对微小型飞行器的研究需要,分析计算了仿鸟扑翼飞行器翅拍动所产生的气动力和气动力矩,导出了拍翅式微型飞行器机体的运动微分方程和状态空间方程,并计算扑翼在飞行中的位置和姿态角.然后用matlab语言和Simulink环境设计了扑翼飞行器的仿真系统,并给出了相应的仿真结果.     

一类新型飞行器的气动数据模型

基于一类新型飞行器特有的几何外形结构,详细分析了其侧滑飞行可以等效为无侧滑飞行这一性质,根据这个性质,建立一个该飞行器的气动数据模型,这样此飞行器的侧滑飞行空气动力学系数就可以由无侧滑飞行的空气动力学系数折算得到,而飞行器的空气动力学系数通常是通过风洞实验得到的,由此可以节省风洞实验及费用。详细推导给出了侧滑飞行的空气动力学系数由无侧滑飞行的空气动力学系数得来的计算公式,最后的仿真研究验证了模型的正确性。     

导弹上的长鼓包对气动特性的影响

本文叙述了导弹上的长鼓包的高度、数目、位置状态对导弹气动特性的影响。经风洞试验了解并证实,长鼓包对纵向气动特性影响不大,对滚转力矩稍有影响,特别是当攻角较大时,对滚转力矩有一定影响。     

The Maximum Likelihood Method of Aerodynamic Parameter Identification

In this paper a method of aerodynamic parameter identification of vehicle, the maximum likelihood method, is introduced. The aerodynamic model of vehicle is identified and the basic equations using maximum likelihood method are established. After that, the simulation data is identified to verify the correctness of the mathematic model and identification method. Last, the practical flight data is identified and analyzed.     

基于PC的飞行模拟器中面向对象的空气动力学模型

飞机的空气动力学模型是飞行模拟器仿真软件中非常重要的组成部分,它直接反映了被仿真飞机的气动特性.由于该模型中包含众多的气动数据和复杂的数据处理过程,所以高效的实现此模型的功能是开发高逼真度飞行模拟器项目的关键.考虑到基于面向对象C 语言的特点和MATLAB快速实现实时仿真应用的优势,我们实现了空气动力学模型的编制并将其成功应用于自行开发的基于PC的飞行模拟器中.此方法增加了程序的结构性和可移植性,使其便于维护并可以适用于不同的机型,同时也为下一步制定模拟机软件框架积累了经验.     

飞航导弹弹道仿真的校核、验证和确认

论述了仿真VV&A的重要意义,提出了飞航导弹弹道仿真VV&A的几条基本原则。提出了飞航导弹弹道仿真VV&A的基本思想和标准。建立了进行飞航导弹弹道仿真VV&A的步骤和方法。对于如何利用非同一母体的实飞数据对仿真数据进行校核和验证的问题提出了解决方案。为飞航导弹武器系统仿真和作战仿真提供了依据和参考。     

一种微小型弹药的气动特性仿真研究

针对微小型弹药布局设计的现有约束问题,提出了一种新的微小型弹药布局优化方案,基于正常式布局的结构,建立弹药的三维气动模型,对微小型弹药进行流体力学仿真,研究了弹翼尺寸对弹体静稳定性的影响。为验证设计方案的可行性,利用不同的飞行条件进行模拟气动计算,得到微小型弹药的升力、阻力及俯仰力矩参数,计算了升阻比与可用过载。仿真结果表明：所提微小型弹药气动布局方案满足设计要求,且具有良好气动特性和飞行稳定性,为后续设计提供一定的参考依据。     

一种基于反设计的气动参数估计方法

设计了防空导弹气动参数估计步骤,并提出气动参数估计合理的判别准则,研究了气动参数估计所需要的必要参数;结合工程设计方法,提出了一种基于反设计的防空导弹气动参数估计方法。主要研究了防空导弹法向力系数、阻力系数、质心、转动惯量、压力中心、阻尼力矩系数等关键参数的估算方法,实现对典型防空导弹气动力和气动力矩的估算;并以PAC-2导弹为例进行仿真,仿真结果检验了本文提供的防空导弹气动参数估计方法的合理性。     

直升机旋翼气动特性对挂装火箭弹道的影响

用悬停自由尾流模型计算悬停旋翼的流场,用工程算法计算机载火箭的气动特性,将旋翼流场影响下的弹道计算与气动力计算相结合,对武装直升机挂装火箭的气动特性及弹道特性进行了计算分析。结果表明:武装直升机的气动特性对挂装武器的弹道特性有显著影响,影响主要在旋翼尾流区,在该区内旋翼尾流对火箭的法向力系数、侧向力系数和滚转力矩系数的影响尤甚。