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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
引用本文:张勇,唐伟,李为吉,马强,张鲁民.基于MATLAB的现代优化算法在飞行器气动外形设计中的应用[J].宇航学报,2003,24(1):103-106.
作者姓名:张勇  唐伟  李为吉  马强  张鲁民
作者单位:1. 西北工业大学,西安,710072
2. 中国空气动力研究与发展中心,绵阳,621000
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (批准号 10 0 72 0 74)
摘    要: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。

关 键 词:飞行器设计  气动外形  现代优化算法  MATLAB语言
文章编号:1000-1328(2003)01-0103-04
修稿时间:2002年5月21日

MATLAB-based modern optimal algorithm applied to aerodynamic configuration design of vehicles
ZHANG Yong ,TANG Wei ,LI Wei ji ,MA Qiang ,ZHANG Lu min.MATLAB-based modern optimal algorithm applied to aerodynamic configuration design of vehicles[J].Journal of Astronautics,2003,24(1):103-106.
Authors:ZHANG Yong  TANG Wei  LI Wei ji  MA Qiang  ZHANG Lu min
Institution:ZHANG Yong 1,TANG Wei 1,LI Wei ji 1,MA Qiang 2,ZHANG Lu min 2
Abstract:The MATLAB based modern optimization algorithms,including genetic algorithm,simulated annealing algorithm and Pareto genetic algorithm,are developed and applied to aerodynamic configuration optimization for hypersonic vehicles.The chosen vehicles are a blunt bi cone with cruciform flaps and a variable bent axis vehicle.An optimal problem maximizing lift to drag ratio and a multi objective optimization problem minimizing hinge moment while maximizing average operating efficiency,are solved using the algorithms presented here in the MATLAB environment.Due to employing a quick and efficient aerodynamic force evaluation approach,the cost is tolerant enough in the present design computation.The design study documents the applicability of modern optimal algorithm to preliminary design for hypersonic vehicle.The developed algorithms are favorable extension of the MATLAB optimization toolbox.
Keywords:Vehicle design  Aerodynamic configuration  Modern optimal algorithm  MATLAB
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