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卫星星座系统多学科设计优化研究 总被引:4,自引:4,他引:4
分析了卫星星座系统设计包含的星座设计、卫星设计、发射选择等学科之间的耦合关系,特别是卫星各分系统之间的耦合关系,建立了包括发射费用分析、成本分析在内的卫星星座系统多学科分析模型。在此基础上,采用分布式协同进化MDO算法,将星座设计优化和卫星的设计优化在自治基础上充分协同,对一个同时包含离散/连续设计变量、需进行星座结构和参数同时优化的虚拟的海洋监视卫星星座系统进行了多学科设计优化。算法对离散设计变量采用二进制编码,连续设计变量采用实数编码,并分别采用相应的进化算子。采用最大长度编码,根据一定的规则确定基因的显性和隐性,来处理结构和参数同时优化引起的设计变量维数可变的问题。设计结果显示了多学科设计优化的优势和分布式协同进化MDO算法对卫星星座系统这样的复杂多学科设计优化问题的有效性. 相似文献
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利用协同优化方法实现复杂系统分解并行设计优化 总被引:21,自引:2,他引:21
介绍了应用于航空航天领域内复杂系统设计的协同优化算法,并针对现有协同优化算法中系统级协调算法计算量大且易发散等缺点,分析了协同优化系统级协调算法的几何意义,提出了一个新的概念:子问题间不一致信息,并在此基础上构建了一种新的系统级协调算法:动态松弛算法,相对于现有系统级协调算法,动态松弛算法的计算量更小,鲁棒性更好。用本文提出的动态松弛算法实现了一齿轮减速箱的齿和轴的并行设计,计算结果表明了本算法的有效性。 相似文献
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多学科设计优化方法是实现航天器“快、好、省”设计的有效手段。介绍了MDO方法的内涵及航天器多学科设计优化问题的系统表述;总结了航天器多学科设计优化研究在MDO系统建模、集成设计框架开发和MDO应用三方面的国内外进展情况,阐述了航天器多学科设计优化研究存在的困难,并指出多场耦合、分解协调策略以及MDO方法与设计流程的融合等问题是航天器多学科设计优化面临的主要难点;最后,讨论了航天器多学科设计优化理论研究与应用的发展趋势。 相似文献
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介绍基于查找表结构的分布式算法的基本原理,提出M位并行分布式算法的实现方法。以2位并行分布式算法结构的FIR滤波器设计为例,在Altera Cyclone系列芯片上实现32阶12位FIR滤波器,并对其性能和资源占用进行分析。 相似文献
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基于matlab的飞行器并行MDO方法的研究与实现 总被引:3,自引:1,他引:3
在Parmatlab的基础上开发出适合网络通讯的maflab工具箱MD0504 toolbox,此工具箱提供了在matlab环境下进行并行计算的函数。在此工具箱的基础上开发出进行多学科设计优化的软件GSEOPT,GSEOPT在并行环境下实现了基于全局灵敏度方程(GSE)的单级优化算法,用并行的方法求得了全局灵敏度,在系统层进行优化。最后用此软件对某飞行器进行了并行优化设计,给出了计算结果,并与参考文献结果进行了比较,得到了更好的结果。 相似文献
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通过对具有产生高效率查询计划能力的并行查询优化算法的研究,并查询处理问题转化为在SN环境下的并行处理问题,利用并行处理与人工智能中成熟的理论、方法和技术设计了基于A算法的并行MJ查询优化算法。为并行环境下并行数据库查询优化器的设计与实现遵定了理论和技术基础。 相似文献
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协同优化在卫星多学科设计优化中的初步应用 总被引:6,自引:0,他引:6
探讨以遗传算法为优化上具的协同优化方法在卫星总体优化设计中的应用以及各学科间耦合关系。首先对基本协同优化方法的流程及特点进行了探讨,然后以对地观测卫星总休优化设计为对象,研究如何利用协同优化方法建立此问题的优化模型。研究结果表明,融合了遗传算法的协同优化方法能够有效地解决对地观测卫星总休优化设计,学科间耦合设计变量以及耦合状态变量的一致性误差均接近0.01%。 相似文献
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提出了一种在K-Means算法基础上改进的聚类算法QSKM,对网络结点分组进行优化设计。我们利用排队论对网络通信中的呼叫与处理进行分析,确定最少分组数,作为K-Means聚类算法的初试K值,由此作为聚类算法的起点,对交换机数量、空间布局以及网络结点分组进行设计。通过对QSKM算法和传统K-Means算法的计算复杂度进行分析比较以及QSKM算法在北京航天飞行控制中心显示网络设计中的应用研究表明,QSKM算法是有效的,降低了传统K-Means算法的计算复杂度。在我们设计的QSKM算法中,排队论可以为K-Means聚类运算中K的初始选取提供指导,聚类算法利用网络特征对基于排队论的网络设计方法进行完善,从而得到最佳的网络分布方案。 相似文献
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协同优化在固体弹道导弹概念设计中的初步应用 总被引:1,自引:0,他引:1
讨论了标准协同优化方法的流程和特点,并针对固体弹道导弹系统的特点,设计了集成质量、动力、气动、外形和弹道5个学科的弹道导弹多学科设计优化模型.采用协同优化方法集成各学科的知识,协调处理各学科之间的耦合变量,应用合理的优化策略有效地解决了在弹道导弹多学科优化设计中的耦合关系所带来的计算问题,并对该模型成功进行了多学科优化设计,得到了优化方案.研究不但证明了协同优化方法在固体弹道导弹多学科优化设计中的有效性,还表明协同优化方法可使各子学科专注于本学科的优化设计,并使用本学科已有的分析工具,无需考虑对其他学科的影响,这方面相对于其他高要求的MDO方法具有较明显优势. 相似文献
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软硬件划分是SoC软硬件协同设计中的重要步骤之一.针对软硬件划分问题,提出一种基于无向图的软硬件划分方法,将软件成本和硬件成本设定为网络图的节点,将功能模块间的通讯成本设定为无向的边,从而将芯片的软硬件划分问题归结为基于无向图理论的多目标优化求解的问题.仿真结果证明,该方法在算法效率上优于GA算法和 KL算法.并且设计... 相似文献
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A heuristic multidisciplinary design optimization technique has been investigated for applicability to the conceptual design of distributed satellite systems. Different permutations of a simulated algorithm are applied to the problem of developing a systems architecture that minimizes a multicriterion metric (cost per image) for the NASA Origins Terrestrial Planet Finder mission. It was found that the efficiency of the simulated annealing algorithm could be improved by modifying the degrees of freedom within the algorithm. Further, a methodology has been developed for finding the Pareto-optimal set of design solutions within the system trade space when the distributed satellite system is modeled as a multi-objective design problem. These advances combine to yield new tools for systems engineers exploring the trade space of distributed satellite systems during the conceptual design stage. 相似文献
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基于MATLAB的现代优化算法在飞行器气动外形设计中的应用 总被引:4,自引:4,他引:4
本文发展了MATLAB语言环境下的现代优化算法,包括遗传算法、模拟退火算法和基于分支联赛选择的多目标遗传算法,并用来求解高超声速飞行器气动外形参数优化问题。所研究的气动外形为带控制舵飞行器和可变弯体飞行器。在MATLAB环境下,求解了最大化升阻比的单目标优化问题和具体有两个冲突目标(最小化铰链力矩并且最大化平均操纵效率)的多目标优化问题。实际算例表明,在快速有效的气动力分析方法辅助之下,本文所发展的MATLAB现代优化算法可以在飞行器初始设计中发挥作用。本文所提供的现代优化算法是对MATLAB优化工具箱的一个有益的扩展。 相似文献