基于變復(fù)雜度近似的改進(jìn)兩級集成系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化方法及應(yīng)用研究.pdf

1、多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法（MDO）是復(fù)雜工程產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化的發(fā)展方向，解決了傳統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化方法中各學(xué)科間的協(xié)調(diào)依賴專家經(jīng)驗(yàn)、耦合關(guān)系被割斷等問題，能夠提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計周期、降低設(shè)計成本，已得到國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、公司、政府的重視。求解策略是MDO的核心內(nèi)容，能夠有效地降低MDO中各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)難度。求解策略經(jīng)過單級到多級的不斷發(fā)展，現(xiàn)已有多種表達(dá)方式，但缺乏一種操作簡單、求解高效同時又具有較強(qiáng)魯棒性的求解策略。同時，在子學(xué)科分析中采用近似模型來代

2、替精確仿真模型已成為減少復(fù)雜工程系統(tǒng)MDO問題計算量的重要途徑。
　　兩級集成系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化法（BLISCO）是一種結(jié)構(gòu)組織形式和協(xié)調(diào)優(yōu)化能力綜合性能較好的MDO求解策略，本文對其進(jìn)行了改進(jìn)研究，并結(jié)合變復(fù)雜度近似技術(shù)，將改進(jìn)后的BLISCO應(yīng)用于工程實(shí)例中。
　　首先，對MDO求解策略和變復(fù)雜度近似模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并系統(tǒng)地研究對比了BLISCO、CO、BLISS2000三種求解策略的特點(diǎn)。針對BLISCO方法

3、存在的不足，引入了擬可分MDO概念，并建立了面向擬可分MDO問題的改進(jìn)BLISCO方法。該方法解決了設(shè)計優(yōu)化問題分解后子系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)可能再次耦合的問題，同時子系統(tǒng)級目標(biāo)函數(shù)不再需要復(fù)雜的求導(dǎo)計算。通過兩個算例對改進(jìn)BLISCO方法的可行性、高效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　其次，針對改進(jìn)BLISCO方法求解過程中子系統(tǒng)分析需要多次調(diào)用精確仿真模型導(dǎo)致計算量大的問題，引入了基于加法標(biāo)度函數(shù)的變復(fù)雜度近似模型，其中標(biāo)度函數(shù)采用Kriging全局