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高超声速飞行器气动布局总体性能优化设计研究

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空气动力学学报 2009年第2期27卷 214-219页

作者：车竞唐硕何开锋中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 西北工业大学陕西西安710072

总体设计是吸气式高超声速巡航飞行器的关键技术之一。为提高高超声速飞行器的设计水平,获得一个总体性能较优的布局构型,对乘波布局的高超声速飞行器进行了总体优化设计研究。采用多目标遗传算法,以飞行器外形参数作为设计变量,考虑了... 详细信息

总体设计是吸气式高超声速巡航飞行器的关键技术之一。为提高高超声速飞行器的设计水平,获得一个总体性能较优的布局构型,对乘波布局的高超声速飞行器进行了总体优化设计研究。采用多目标遗传算法,以飞行器外形参数作为设计变量,考虑了巡航状态下的气动力、热、雷达散射截面、机体/推进一体化、机身容积、配平特性、静稳定性和机动性等指标。优化设计得到了Pareto最优前沿面,获得了很多总体性能优于基本构型的最优个体。根据设计指标,给出了一个推荐方案作为进一步研究的参考构型,并对它的气动特性进行了风洞实验验证,证明了本文优化设计方法的可行性。

关键词：高超声速飞行器乘波布局多目标遗传算法机体/推进一体化总体优化设计

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面向控制的高超声速飞行器总体优化设计方法

飞行力学 2012年第3期30卷 267-271页

作者：苏二龙罗建军闫颖鑫方群黄兴李西北工业大学航天学院陕西西安710072 北京临近空间飞行器系统工程研究所北京100076

从前期高超声速飞行器基础理论以及关键技术的研究到现今的飞行试验可以看出,高超声速飞行器在总体设计阶段过晚考虑飞行器动力学特性和控制性能会给后期控制系统设计带来极大的困难。在对两类高超声速飞行器试飞与控制相关问题分析的... 详细信息

从前期高超声速飞行器基础理论以及关键技术的研究到现今的飞行试验可以看出,高超声速飞行器在总体设计阶段过晚考虑飞行器动力学特性和控制性能会给后期控制系统设计带来极大的困难。在对两类高超声速飞行器试飞与控制相关问题分析的基础上,提出了面向控制的高超声速飞行器总体优化设计方法,给出了面向控制的总体优化设计研究方法、思路和模块框架。

关键词：高超声速飞行器面向控制总体优化设计动力学模型

基于高斯伪谱法的制导火箭弹总体优化设计研究

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弹箭与制导学报 2018年第5期38卷 23-26页

作者：杨靖毛瑞杜凤怀白风科黄若超西安现代控制技术研究所西安710065

针对具有大落角和末速限制的制导火箭弹的发动机技术要求优化问题,提出了一种基于高斯伪谱法的总体优化设计方法。将落角作为终端约束,取目标函数为最大化末速,进行了方案弹道优化。通过数值仿真,给出了在满足落角约束条件下最大末速随... 详细信息

针对具有大落角和末速限制的制导火箭弹的发动机技术要求优化问题,提出了一种基于高斯伪谱法的总体优化设计方法。将落角作为终端约束,取目标函数为最大化末速,进行了方案弹道优化。通过数值仿真,给出了在满足落角约束条件下最大末速随射程的变化规律。可为制导火箭弹的总体设计提供一定的参考。

关键词：制导火箭弹总体优化设计高斯伪谱法弹道优化

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外输管道的总体优化设计

油气储运 2002年第3期21卷 19-21页

作者：黄善波徐明海邢晓凯王瑛石油大学胜利石油管理局滨南社区

根据热经济学原理,通过分析外输管道的各种费用构成,同时考虑管道参数和运行参数对管道经济性的影响,建立了外输管道总体优化设计的数学模型,并进行了编程求解。利用程序对数学模型进行了敏感性分析,结果表明,价格参数对最优经济指标的... 详细信息

根据热经济学原理,通过分析外输管道的各种费用构成,同时考虑管道参数和运行参数对管道经济性的影响,建立了外输管道总体优化设计的数学模型,并进行了编程求解。利用程序对数学模型进行了敏感性分析,结果表明,价格参数对最优经济指标的影响不大。

关键词：外输管道总体优化设计油气管道管道参数工艺参数

神经网络响应面逼近在飞机总体优化设计中的应用

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机械设计与研究 2004年第1期20卷 68-71页

作者：邢小楠徐元铭李烁杨笑菡北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京100083 西安交通大学生命科学与技术学院西安710061

介绍了响应面方法的概念及其数学描述形式。分析了通过神经网络来实现响应面模型构建的方法。结合飞机设计的复杂过程 ,采用基于响应面的多学科优化方法解决不同的学科之间存在着的各种耦合关系、以及多个学科的综合协调问题。通过神经... 详细信息

介绍了响应面方法的概念及其数学描述形式。分析了通过神经网络来实现响应面模型构建的方法。结合飞机设计的复杂过程 ,采用基于响应面的多学科优化方法解决不同的学科之间存在着的各种耦合关系、以及多个学科的综合协调问题。通过神经网络响应面来完成各个子学科空间之间的数据交换与协调 ,以此来逼近设计空间上的最优解。给出了一个飞机总体方案设计中解决飞机概念尺寸的算例 ,在子空间和系统层中均采用遗传算法进行优化 ,并与单一采用遗传算法解决同一问题的结果进行了对比。研究表明 ,应用神经网络构建的响应面模型能够减少系统的分析次数并能够很大程度上提高模型的精度 ,最终在设计空间内寻找出较好的设计方案。

关键词：飞机总体优化设计响应面多学科优化神经网络

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基于遗传算法的直升机总体优化设计

直升机技术 2003年第2期 1-6页

作者：朱清华陈文轩陈国华中国直升机设计研究所景德镇333001

遗传算法是一种可以混合整型、离散型和连续型变量一起使用的新兴优化算法,在单或多目标带约束优化设计领域有广阔的应用空间。本文在算例中采用与先验法相结合的遗传算法,以总体参数为设计变量,飞行性能和结构要求为约束条件,换算生产... 详细信息

遗传算法是一种可以混合整型、离散型和连续型变量一起使用的新兴优化算法,在单或多目标带约束优化设计领域有广阔的应用空间。本文在算例中采用与先验法相结合的遗传算法,以总体参数为设计变量,飞行性能和结构要求为约束条件,换算生产率为目标函数,并使用罚函数法处理成无约束的适应度函数,建立优化设计模型。对本文算例计算结果进行分析,可以使遗传算法更好地应用到直升机优化设计领域。

关键词：遗传算法直升机总体优化设计多目标约束条件罚函数

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试论飞机总体优化设计技术的辩证发展

北京航空航天大学学报（社会科学版） 2000年第1期13卷 60-62页

作者：黄俊武哲北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京航空航天大学

现代飞机设计是一个复杂系统工程。本文描述了飞机总体优化设计技术从简单—复杂—简化的辩证发展历程,分析了优化设计技术的历史、现状以及面临的挑战和解决方案,介绍了试验设计、响应面近似和鲁棒优化等最新设计概念,用辩证的观点展... 详细信息

现代飞机设计是一个复杂系统工程。本文描述了飞机总体优化设计技术从简单—复杂—简化的辩证发展历程,分析了优化设计技术的历史、现状以及面临的挑战和解决方案,介绍了试验设计、响应面近似和鲁棒优化等最新设计概念,用辩证的观点展望了飞机总体优化设计技术的发展前景。

关键词：飞机总体优化设计试验设计响应面近似

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飞机总体优化设计的新进展

航空学报 2000年第6期21卷 481-487页

作者：黄俊武哲孙惠中吴炳麟北京航空航天大学513教研室北京100083 中国贵州航空工业集团飞机设计所贵州安顺561000 中国贵州航空工业集团贵州安顺561000

回顾飞机总体优化设计的传统方法 ,介绍多学科优化方法在飞机设计中的应用状况和最新发展。重点讨论为解决设计变量过多和计算耗费太大问题提出的试验设计和响应面近似法以及带不确定性多学科优化的鲁棒设计方法。提出飞机总体优化设计... 详细信息

回顾飞机总体优化设计的传统方法 ,介绍多学科优化方法在飞机设计中的应用状况和最新发展。重点讨论为解决设计变量过多和计算耗费太大问题提出的试验设计和响应面近似法以及带不确定性多学科优化的鲁棒设计方法。提出飞机总体优化设计的一些关键研究领域 :气动—结构、气动—隐身、结构—主动控制等。

关键词：多学科优化鲁棒设计飞机设计总体优化设计

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可重复使用运载火箭技术发展综述

航空学报 2023年第23期44卷 1-26页

作者：包为民中国航天科技集团有限公司北京100048

可重复使用运载火箭是实现人类大规模低成本进出空间的重要途径。本文从垂直起降可重复使用运载火箭的技术需求出发,梳理了垂直起降可重复使用运载火箭面临的技术难题,并从技术难题分析得到垂直起降可重复使用运载火箭的关键技术。从总... 详细信息

可重复使用运载火箭是实现人类大规模低成本进出空间的重要途径。本文从垂直起降可重复使用运载火箭的技术需求出发,梳理了垂直起降可重复使用运载火箭面临的技术难题,并从技术难题分析得到垂直起降可重复使用运载火箭的关键技术。从总体优化设计、动力、结构与热防护、导航、制导与控制和健康管理等方面,对垂直起降可重复使用运载火箭关键技术的研究进展与未来发展方向进行了总结,可为可重复使用运载火箭的技术攻关提供参考。

关键词：可重复使用运载火箭总体优化设计火箭发动机结构与热防护导航制导与控制运载火箭健康管理