基于递阶遗传算法的结构多损伤监测

基于递阶遗传算法(HGA)与结构优化思想,提出了一种针对欧拉-伯努利梁和二维板结构的多损伤监测方法.该方法利用递阶遗传算法的控制基因表示损伤的数量和位置,以参数基因表示损伤的程度,有效地避免了传统遗传算法(CGA)的早熟现象所造成的损伤误识别等问题.一个悬臂梁和悬臂方板结构模型的多损伤监测仿真计算表明该方法能够准确地监测一、二维结构中多个位置的损伤,而传统遗传算法难以识别二维结构中的多损伤情况.悬臂梁仿真算例中,该方法和传统遗传算法对多损伤程度的识别误差分别为0.144%和1.819%,所需的有限元计算次数该方法仅为传统遗传算法的16.4%.与传统遗传算法相比,递阶遗传算法明显提高了损伤识别方法的计算效率、精度和稳定性.      

一种改进的运载火箭迭代制导方法

为提高运载火箭在大气层外当推力出现故障条件下制导算法的最优性、鲁棒性和适应性,提出了一种改进的迭代制导方法。该方法以基于最优控制理论推导的解析形式作为最优控制解,并推导出以5个轨道根数作为终端约束的横截条件,增强了算法的最优性;迭代过程中采用高斯-勒让德方法计算推力积分,并采用球极坐标系下泰勒多项式逼近方法计算引力积分,提高了故障模式下算法的积分精度;该算法采用降维迭代求解模式,并结合对控制变量的合理限幅,保障了推力故障条件下算法的实时性和收敛性。分别基于蒙特卡洛打靶和推力故障条件下进行仿真验证,结果验证了所提方法具有较强的最优性、鲁棒性和故障适应能力。     

基于增量学习的非定常气动力参数化降阶模型

气动降阶模型（ROM）是预测非定常气动力的有效工具,具有高精度和低计算成本的优点,近年来许多研究证实了该方法的有效性。但是关于飞行参数变化时,ROM的鲁棒性还需要进一步提高。为了提高ROM对不同飞行参数下的气动力预测能力,提出了基于最小二乘支持向量回归（LS-SVR）和增量学习算法的参数化降阶模型。LS-SVR是一种具有良好泛化能力的回归方法,基于LS-SVR的增量学习算法的主要贡献是在增加新样本集时,不需要重新学习整个数据集。为说明该方法的有效性,基于两自由度NACA64A010翼型构建参数化非定常气动力降阶模型。为了训练气动力输入和相应输出之间的关系,将马赫数和迎角作为附加的模型输入。仿真结果表明,该降阶模型能够准确描述气动力和气动弹性系统在不同飞行参数下的动态特性。     

简单快速的平面散乱点集凸包算法

凸包问题是计算几何的基本问题之一,在许多领域均有应用,传统点集凸包算法和简单多边形凸起算法平行发展,互不相干,文中将简单多边形凸包算法应用用于散乱点集凸包问题中,提出了新的点集凸包算法,新算法不仅达到了Ｏ（ｎｌｏｇｎ）的理论时间复杂度下限,而且极其简单,易于实现,该算法已应用于工厂设计软件ＰＤＳＯＦＴ中,实践证明效果很好。     

类构件潜在可重用性预测技术

首先分析了Judith Barnard类构件潜在可重用性预测模型,针对其不足提出了改进意见.在此基础上,将"类构件"的概念进行扩展,提出了"可重用类群"的概念及相应的判定算法,该技术使得对类构件潜在可重用性的预测更加合理、准确.      

高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化设计研究

开展了高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化设计方法的研究.以多目标遗传算法为优化方法,采用一维流动模型计算性能指标,对机身下壁面前体和后体型线进行了优化设计,得到了Pareto最优前沿面.计算结果表明该方法可大大提高机身/发动机的匹配水平,获得高性能的设计方案.该方法可进一步推广应用于包含更加精确的流动模型的优化设计当中.     

Periodic attitude motions along planar orbits in the elliptic restricted three-body problem

A way to improve the accuracy of the three-body problem model is taking into account the eccentricity of primary attractors. Elliptic Restricted Three-Body Problem (ER3BP) is a model for studying spacecraft trajectory within the three-body problem such that the orbital eccentricity of primaries is reflected in it. As the principal cause of perturbation in the employed dynamical model, the primaries eccentricity changes the structure of orbits compared to the ideal Circular Restricted Three-Body Problem (CR3BP). It also changes the attitude behavior of a spacecraft revolving along periodic orbits in this regime. In this paper, the coupled orbit-attitude dynamics of a spacecraft in the ER3BP are exploited to find precise periodic solutions as the spacecraft is considered to be in planar orbits around Lagrangian points and Distant Retrograde Orbits (DRO). Periodic solutions are repetitious behaviors in which spacecraft whole dynamics are repeated periodically, these periodic behaviors are the main interest of this study because they are beneficial for future mission designs and allow delineation of the system’s governing dynamics. Previous studies laid the foundation for spacecraft stability analysis or studying pitch motion of spacecraft in the ER3BP regime. While in this paper, at first, initial guesses for correction algorithms were derived through verified search methods, then correction algorithms were used to refine calculated orbit-attitude periodic behaviors. Periodic orbits and full periodic solutions are portrayed and compared to previous studies and simpler models. Natural periodic solutions are valuable information eventuate in the longer functional lifetime of spacecraft. Since the problem assumption considered in this paper is much closer to real mission conditions, these results may be the means to use natural bounded motions in the actual operational environment.     

一种求解背包问题的混合遗传算法

将启发式贪婪算法与简单遗传法相结合构成一种混合遗传算法,用该混合遗传算法求解大规模背包问题,含有５０个物品的背包问题的试算结果表明,用这种方法求解大规模背包问题,其解的质量和求解性能较简单遗传算法和贪婪算法都有很大的改善。     

受限控制直接分配新算法

对于三维目标的受限控制量分配问题,给出了直接控制分配方案的一种新的算法--相邻面搜索算法.直接控制分配方法的关键是找到期望目标向量与目标可达集合外表面的交点.该算法不需要确定目标可达集的所有表面,而是由目标可达集表面一个面出发,逐步确定相邻的面,直到找到与期望向量相交的面.算法放宽了原算法中控制效率矩阵任意三列线性无关的条件,并且能够在各种情况下得到最优分配结果.经验证,算法满足精确性与实时性要求.该算法的有效性在某多操纵面飞机的飞行控制系统仿真中得到了验证.     

改进的DNA编码遗传算法在翼型设计中的应用

遗传算法作为一种比较成熟的智能算法,因其具有全局搜索能力和并行性得以在翼型气动优化中广范应用.本文在编码方式、种群初始化和遗传算子等方面对标准遗传算法进行了改进.其中,DNA的编码方式增加信息的丰富性;拉丁超立方抽样初始化使种群分布相对均匀;插入、删除、倒位等算子增加种群的多样性,加快收敛;感染算子加速种群摆脱停滞或早...