亞軌道飛行器多學科設計優(yōu)化技術研究.pdf

1、亞軌道飛行器作為當今先進飛行器的代表，具有巨大的軍事和商業(yè)價值，其相關技術的發(fā)展受到各國高度重視。論文以亞軌道飛行器為研究對象，為提高其總體設計水平，系統(tǒng)研究了多學科設計優(yōu)化相關技術的理論以及應用，初步建成了一套適用于亞軌道飛行器的多學科設計優(yōu)化方法，并將其應用于亞軌道飛行器總體設計優(yōu)化問題中。
　　首先，研究了徑向基近似建模方法。通過對影響徑向基近似模型近似精度的重要因素深入分析，給出了一種基于靈敏度分析的設計空間分解方法，并在

2、此基礎上提出了基于空間分解的參數(shù)優(yōu)化徑向基近似建模方法。借鑒經(jīng)濟學中的Pareto定律，提出了基于 Pareto定律參數(shù)優(yōu)化的徑向基近似模型構造方法。并且對上述兩種徑向基模型構造方法進行了算例測試。
　　其次，研究了基于離散梯度方向的快速序貫優(yōu)化算法?；谠囼炘O計方法對優(yōu)化算法初始樣本點的選取進行了研究。提出離散梯度方向的概念，并將其運用到優(yōu)化算法中。通過試驗設計方法和離散梯度方向的結合，并借鑒禁忌搜索算法中禁忌表的思想，提出基于

3、離散梯度方向的快速序貫優(yōu)化方法。
　　然后，建立了亞軌道飛行器各學科模型以及氣動學科近似模型。針對亞軌道飛行器，分別建立了氣動學科、彈道學科、控制學科和質(zhì)量學科數(shù)學模型，并對氣動學科進行了近似建模。
　　最后，以亞軌道飛行器為研究對象，對亞軌道飛行器總體方案多學科設計優(yōu)化進行了研究。建立了基于近似模型的亞軌道飛行器總體設計優(yōu)化問題的數(shù)學模型和基于概率偏差的亞軌道飛行器總體設計優(yōu)化問題的數(shù)學模型，以起飛質(zhì)量最小為主要優(yōu)化目標，