资源描述：
《多学科设计优化方法比较.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、6弹箭与制导学报5年多学科设计优化方法比较谷良贤龚春林西北工业大学航天学院陕西西安摘要多学科设计优化MDO是当前复杂系统设计研究中一个最新~最活跃的领域而多学科设计优方法是多学科优化技术体系的研究核心文中对具有代表性的三种多学科优化方法多学科可行法MDF~单学科可行法IDF和协同优化方法CO进行比较阐述了各种方法的结构体系及其特点并且通过一个耦合的多学科问题来说明三种方法的集成过程关键词多学科优化;多学科可行法;单学科可行法;协同优化方法中图分类号TJ760.2文献标识码AAComparisonofMultidisciplinaryDesignOptimiza
2、tionMethodsGULiang-xianGONGChun-linCollegeofAstronauticsNorthwesternPolytechnicalUniversityXianChinaAbstract,RecentlysignificantresearchhasbeenconductedintoMDOMultidisciplinarydesignoptimization.IntheMDOmethodologyMDOmethodisthemostimportantresearcharea.ThreetypicalMDOmethodsMDFIDFa
3、ndCOwillbecomparedinthispaper.Thestructuresandcharacteristicsofthesemethodswillbediscussedindetail.Intheendacoupledproblemwiththreedosciplineswillbeformulatedwiththesemethodstodepicttheusage.Additionallyinthisparttheadvantagesandnegativesofthreemethodswillbediscussed.Keywords,multid
4、isciplinarydesignoptimization;MDFIDFCOCSSO~协同优化算法Collaborative1引言optimization-CO~BLISS方法Bi-level航空航天设计问题是牵涉到多个学科分析integratedsystemsynthesis等文中根据优化方法由低级到高级的发展思路选择MDF~IDF的复杂的系统工程问题其中学科之间的耦合相和CO三种优化方法进行比较分析通过对三种当严重为了解决计算复杂性及信息组织复杂性方法计算结构的比较分析了各自的适用范围的问题人们发展了多学科设计优化技术多学最后用实例说明如何应用这三种方法解
5、决实际科设计优化方法是多学科设计优化技术的核心设计问题内容是针对具体设计问题而采用的优化结构多学科设计优化方法研究的核心问题是如何合理地组织各个学科分析尽可能在保证精度的情2三种方法的计算结构况下节约计算资源目前主要有以下几种多学MDF方法是解决MDO问题最普通的方科设计优化方法,多学科可行方法法原理如图所示在这种方法中首先给出设MultidosciplinaryFeasiblemethod-MDF也称计变量X通过执行一个完全的多学科分析为All-in-one-AIO方法~单学科可行方法Multidisciplinaryandalysis-MDA利用获Indi
6、vidualdisciplinefeasiblemethod-IDF~同得系统经过MDA后的输出变量Y然后利时分析优化算法Simultaeousanalysisand用和Y计算目标函数FY和约束函数CYMDF优化问题表述如下design也称All-At-Once-AAO~并行子空间优化算法Concurrentsubspaceoptimization-其中设计变量X满足边界条件收稿日期,4--8基金项目,本项目获得国家863计划基金资助3AA5~西北工业大学博士生创新基金资助作者简介,谷良贤95女河南沁阳人教授主要研究方向,飞行器总体设计多学科设计优化第25卷第
7、1期多学科设计优化方法比较谷良贤等61Mzn.F(X,Y(X))优化后,各目标函数再传回给系统级,构成系统S.t.6z(X,Y)0z=1,~,m级的一致性约束以解决各学科间耦合变量的不hj(X,Y)=0j=1,~,l一致性0通过系统级优化和子系统级优化之间的由MDF计算原多次迭代,最终得到一个学科间一致的系统最优理图可以看出,在设计方案0由于协同优化独特的计算结构,一般MDF中,每迭代一次情况下,要经过多次系统级优化才可能达到学科都要进行一次MDA间的协调0CO的计算原理如图3所示0分析,对于复杂的工程系统,MDA过程非常耗时,例如导弹设计,需要进行弹道仿真,
8、而图1MDF计算原理图弹道上的每个状态
