基于動(dòng)態(tài)指標(biāo)的飛機(jī)方案多目標(biāo)優(yōu)化方法

徐 敏 黃沛霖 燕 瑛

(北京航空航天大學(xué) 航空科學(xué)與工程學(xué)院，北京100191)

李五洲

(陸軍航空兵學(xué)院 訓(xùn)練部，北京101116)

在概念設(shè)計(jì)階段，飛機(jī)總體外形通常需要多輪迭代才能確定.為有效提高總體設(shè)計(jì)效率，遺傳算法、粒子群算法等多目標(biāo)優(yōu)化方法都被引入飛機(jī)總體優(yōu)化設(shè)計(jì)中[1－3].

與單目標(biāo)優(yōu)化方法唯一的最優(yōu)解相比，多目標(biāo)優(yōu)化方法能夠獲得一組非劣解，可以通過(guò)對(duì)所有設(shè)計(jì)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，來(lái)尋找各種滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)與約束條件的設(shè)計(jì)方案[4].飛機(jī)總體設(shè)計(jì)方案涉及氣動(dòng)、隱身、結(jié)構(gòu)及重量等多個(gè)學(xué)科中的多個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用多目標(biāo)優(yōu)化方法尋找多個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)均較優(yōu)的折衷優(yōu)化方案，是飛機(jī)總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié).

在多目標(biāo)優(yōu)化方法中，重點(diǎn)在面向多個(gè)目標(biāo)的快速尋優(yōu)方法，其關(guān)鍵問(wèn)題在于多目標(biāo)方案的優(yōu)劣評(píng)價(jià).對(duì)于多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題來(lái)講，盡可能多的目標(biāo)達(dá)到或接近最優(yōu)是優(yōu)化目的[5]，因此對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化方向加以引導(dǎo)使所有目標(biāo)均接近最優(yōu)并提高多目標(biāo)優(yōu)化效率是多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題值得研究的一個(gè)方面.

本文針對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的多個(gè)目標(biāo)均衡尋優(yōu)問(wèn)題，提出了基于動(dòng)態(tài)指標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化方法，通過(guò)對(duì)多目標(biāo)遺傳算法(MOGA，Multi-Objective Genetic Algorithm)的尋優(yōu)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，研究了優(yōu)化過(guò)程中快速接近目標(biāo)Pareto前沿的可行方法，并以飛機(jī)總體方案設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)例中的應(yīng)用對(duì)本文方法進(jìn)行了驗(yàn)證.

1 動(dòng)態(tài)指標(biāo)

對(duì)于多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，設(shè)計(jì)者……