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飞机总体优化设计的新进展 被引量:18
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作者 黄俊 武哲 +1 位作者 孙惠中 吴炳麟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期481-487,共7页
回顾飞机总体优化设计的传统方法 ,介绍多学科优化方法在飞机设计中的应用状况和最新发展。重点讨论为解决设计变量过多和计算耗费太大问题提出的试验设计和响应面近似法以及带不确定性多学科优化的鲁棒设计方法。提出飞机总体优化设计... 回顾飞机总体优化设计的传统方法 ,介绍多学科优化方法在飞机设计中的应用状况和最新发展。重点讨论为解决设计变量过多和计算耗费太大问题提出的试验设计和响应面近似法以及带不确定性多学科优化的鲁棒设计方法。提出飞机总体优化设计的一些关键研究领域 :气动—结构、气动—隐身、结构—主动控制等 。 展开更多
关键词 多学科优化 鲁棒设计 飞机设计 总体优化设计
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电动静液作动器设计方法综述 被引量:27
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作者 付永领 韩旭 +2 位作者 杨荣荣 齐海涛 付剑 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1939-1952,共14页
电动静液作动器(EHA)是一种起源于航空领域的新型高性能伺服作动装置,正逐渐成为各类大型装备的通用基础元部件,鉴于其机电液控热多学科耦合较大且要达到的综合指标又高,所以迫切需要一套高效科学的设计方法。从EHA完整设计过程的角度,... 电动静液作动器(EHA)是一种起源于航空领域的新型高性能伺服作动装置,正逐渐成为各类大型装备的通用基础元部件,鉴于其机电液控热多学科耦合较大且要达到的综合指标又高,所以迫切需要一套高效科学的设计方法。从EHA完整设计过程的角度,综述其中的设计方法,为今后EHA产品的设计开发流程提供了基本支撑和多样化的技术手段。总结出基于自动化系统设计和多学科联合详细设计的EHA设计方法,并对其中的综合指标建立、建模仿真、优化设计、控制设计等关键技术进行了分析,给出适合不同设计任务特点的各步骤实现途径。展望了自动化详细设计、基于模型系统工程、3D打印等最新技术在EHA设计中的应用,为后续进一步提升EHA设计水平提供了参考。 展开更多
关键词 EHA设计 自动化设计 多学科优化 建模仿真 EHA控制 鲁棒设计
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基于6σ的动力总成悬置系统鲁棒优化设计 被引量:23
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作者 吴杰 上官文斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期64-67,共4页
为提高动力总成悬置系统优化设计的鲁棒性,给出一种6σ鲁棒优化设计方法。将动力总成视为六自由度刚体,由四个橡胶悬置支撑在副车架上,每个悬置被简化成沿其三个垂直的弹性主轴方向具有刚度和阻尼的元件。将四个悬置的安装位置、三向静... 为提高动力总成悬置系统优化设计的鲁棒性,给出一种6σ鲁棒优化设计方法。将动力总成视为六自由度刚体,由四个橡胶悬置支撑在副车架上,每个悬置被简化成沿其三个垂直的弹性主轴方向具有刚度和阻尼的元件。将四个悬置的安装位置、三向静刚度和两个防扭悬置的安装方位角选为不确定性设计变量,设计变量的不确定性由其名义值加、减一个摄动量(或名义值的一个百分比)来表征。通过优化设计变量的名义值得到动力总成悬置系统的6σ鲁棒最优设计。优化结果表明,6σ鲁棒最优设计能够保证动力总成悬置系统以较好地鲁棒性满足固有频率、解耦率以及频率间隔的要求。 展开更多
关键词 动力总成悬置系统 结构优化 鲁棒设计
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一种工程结构的鲁棒优化设计方法 被引量:16
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作者 于利磊 唐文勇 +1 位作者 张圣坤 范模 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1189-1192,共4页
在结构优化的过程中结合鲁棒设计的思想 ,考虑了不确定因素的影响 ,在取得目标的最优解的同时 ,使该目标在可行区域内对变量的变化不敏感 .针对目标函数及约束函数的鲁棒性 ,将工程结构鲁棒优化问题描述成双目标优化问题 ,采用带权无穷... 在结构优化的过程中结合鲁棒设计的思想 ,考虑了不确定因素的影响 ,在取得目标的最优解的同时 ,使该目标在可行区域内对变量的变化不敏感 .针对目标函数及约束函数的鲁棒性 ,将工程结构鲁棒优化问题描述成双目标优化问题 ,采用带权无穷范数理想点法求解该双目标鲁棒优化问题的 Pareto最优解 .两杆支架的设计结果表明 ,鲁棒优化设计的结构不仅具有更高的质量 ,且在设计时具有很强的灵活性 . 展开更多
关键词 多目标优化 鲁棒设计 PARETO解 理想点法
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鲁棒设计中参数不确定性的描述 被引量:13
5
作者 王广雄 李连锋 王新生 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期5-7,15,共4页
随着控制理论的发展,鲁棒问题中对不确定性的描述也在变化。对于参数不确定性来说,范数有界的不确定性用于基于小增益定理的鲁棒稳定性分析,而多面体不确定性则多用于二次型稳定性分析。本文对近十年来这方面的进展作了分析,并指出... 随着控制理论的发展,鲁棒问题中对不确定性的描述也在变化。对于参数不确定性来说,范数有界的不确定性用于基于小增益定理的鲁棒稳定性分析,而多面体不确定性则多用于二次型稳定性分析。本文对近十年来这方面的进展作了分析,并指出带常数标度小增益条件,一般来说,只是一个充分条件,而基于多面体不确定性的LMI所得的结果,其保守性较小。 展开更多
关键词 鲁棒设计 参数不确定性 控制理论 二次型稳定性
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鲁棒设计中MATLAB的应用 被引量:5
6
作者 王广雄 李连锋 《电机与控制学报》 EI CSCD 1999年第3期138-142,共5页
分析了MATLAB在鲁棒设计中应用的一些问题,指出了MATLAB5.0~5.3版本的μ综合程序D—F迭代有过早停止的问题,给出了修正的办法,使D—F迭代可以正常进行并得到正确的计算结果。对基于LMI法的鲁棒设计,本文... 分析了MATLAB在鲁棒设计中应用的一些问题,指出了MATLAB5.0~5.3版本的μ综合程序D—F迭代有过早停止的问题,给出了修正的办法,使D—F迭代可以正常进行并得到正确的计算结果。对基于LMI法的鲁棒设计,本文对具体应用时会遇到的矩阵变量定义、LMI项描述以及求矩阵的零空间等问题,介绍了处理方法。最后结合一个典型的鲁棒设计中一组LMI问题的求解,详细讲解了编程中的问题和处理方法。 展开更多
关键词 鲁棒设计 H∞/μ综合 MATLAB 控制系统
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H_∞回路成形设计的鲁棒性 被引量:15
7
作者 何朕 孟范伟 +1 位作者 刘伟 王广雄 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期890-893,共4页
回路成形法设计中是用互质因子摄动来表示系统不确定性的.文中对这种互质因子摄动进行了较详尽的分析,指出系统中的弱阻尼模态会增大互质因子摄动的范数,因而降低了允许的摄动值,使系统实际上失去了鲁棒性.所以H∞回路成形设计并不一定... 回路成形法设计中是用互质因子摄动来表示系统不确定性的.文中对这种互质因子摄动进行了较详尽的分析,指出系统中的弱阻尼模态会增大互质因子摄动的范数,因而降低了允许的摄动值,使系统实际上失去了鲁棒性.所以H∞回路成形设计并不一定像所期望的那样具有鲁棒性.文中并用一个参数摄动下的鲁棒性为例来进行说明. 展开更多
关键词 回路成形 互质因子摄动 弱阻尼模态 鲁棒设计
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结构鲁棒设计方法及其应用 被引量:7
8
作者 周继胜 张圣坤 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2000年第1期11-15,共5页
本文总结当前国内外鲁棒设计的研究成果,介绍并评述各种鲁棒设计方法,提出在工程结构设计中运用该方法的设想.算例表明结构鲁棒设计的优越性,并展望在船舶结构设计中应用的前景.
关键词 鲁棒设计 结构优化设计 噪声 干扰 船舶
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复合材料层合板的可靠性和优化问题的研究进展 被引量:11
9
作者 王向阳 陈建桥 魏俊红 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期541-548,共8页
纤维增强复合材料是由高强度、低密度的纤维材料与基体组成,具有很多其它材料所不具有的特性,其应用范围越来越大。复合材料的机械性能与加工制造等过程密切相关,其材料性能的离散度较大,因此考虑不确定性因素的结构可靠性分析非常... 纤维增强复合材料是由高强度、低密度的纤维材料与基体组成,具有很多其它材料所不具有的特性,其应用范围越来越大。复合材料的机械性能与加工制造等过程密切相关,其材料性能的离散度较大,因此考虑不确定性因素的结构可靠性分析非常必要。可设计性是复合材料的另一个特点,因此复合材料结构的优化设计也是研究的热点之一。本文讨论了复合材料层合板结构的可靠性分析方法,优化设计,可靠性优化设计以及鲁棒优化等,并对其发展趋势作出展望。 展开更多
关键词 复合材料层合板 可靠性 优化设计 鲁棒设计
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概率及非概率不确定性条件下结构鲁棒设计方法 被引量:11
10
作者 程远胜 钟玉湘 游建军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期10-14,42,共6页
提出了在概率不确定性和非概率不确定性同时存在时的约束函数鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略及结构鲁棒设计方法。将传统优化设计问题的约束条件改造成为能同时反映两类不确定性量波动变化影响的约束条件,以实现约束函数的鲁棒性;在... 提出了在概率不确定性和非概率不确定性同时存在时的约束函数鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略及结构鲁棒设计方法。将传统优化设计问题的约束条件改造成为能同时反映两类不确定性量波动变化影响的约束条件,以实现约束函数的鲁棒性;在传统优化设计问题目标函数中增加若干个关于目标函数灵敏度的新目标函数,构成一个多目标函数设计问题,以实现目标函数的鲁棒性。所提方法应用于一个10杆桁架结构设计,采用宽容排序法求解。计算结果表明,在相同的结构总质量限制条件下,目标函数鲁棒性程度随着变量不确定性程度的增加而降低;在相同的变量不确定性程度条件下,增加结构总质量能提高目标函数鲁棒性的程度。 展开更多
关键词 概率不确定性 非概率不确定性 鲁棒设计 约束函数 目标函数
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鲁棒优化设计方法在结构动力学中的应用 被引量:8
11
作者 肖方豪 蹇开林 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期62-65,共4页
在传统的静力学鲁棒优化设计基础上,考虑时间t参数,通过优化系统目标函数和约束条件的鲁棒性,将鲁棒优化设计方法运用在动力学问题中。通过一个主系统的质量和刚度均有微小波动的二自由度模型减振器设计算例,与传统的优化设计方法相比,... 在传统的静力学鲁棒优化设计基础上,考虑时间t参数,通过优化系统目标函数和约束条件的鲁棒性,将鲁棒优化设计方法运用在动力学问题中。通过一个主系统的质量和刚度均有微小波动的二自由度模型减振器设计算例,与传统的优化设计方法相比,显示了鲁棒优化设计的优越性,能使结构具有更稳定的性能。 展开更多
关键词 动力学 动力响应优化 鲁棒设计 Taguchi 减振器
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基于凸集模型的船舶坐墩配墩鲁棒设计方法 被引量:5
12
作者 程远胜 钟玉湘 +1 位作者 游建军 曾广武 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期72-78,共7页
提出了船舶坐墩支墩配置的鲁棒设计方法。用凸集模型描述支墩组合刚度的不确定性,用极小化不确定性参数不满意度函数的方法实现目标函数的鲁棒性,用一个优化过程分析约束函数的最劣值实现约束函数的鲁棒性。计算示例表明,用所提方法得... 提出了船舶坐墩支墩配置的鲁棒设计方法。用凸集模型描述支墩组合刚度的不确定性,用极小化不确定性参数不满意度函数的方法实现目标函数的鲁棒性,用一个优化过程分析约束函数的最劣值实现约束函数的鲁棒性。计算示例表明,用所提方法得到的设计方案优于直接极大化不确定性参数最小值的结果。 展开更多
关键词 船舶工程 船舶坐墩 支墩配置 鲁棒设计 不确定性 凸集模型 目标函数 船舶结构力学
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基于响应面模型的多目标鲁棒设计方法研究 被引量:7
13
作者 张凯渊 胡洁 +1 位作者 王伟明 彭颖红 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2006年第3期6-10,共5页
针对复杂产品设计的特点,提出了一种多目标鲁棒设计方法。首先,给出了基于响应面模型的多目标鲁棒设计方法的总体框架;然后,基于鲁棒设计原理,结合目标规划的数学形式,阐述了多目标鲁棒设计数学模型;接着,给出了求解该数学模型的近似规... 针对复杂产品设计的特点,提出了一种多目标鲁棒设计方法。首先,给出了基于响应面模型的多目标鲁棒设计方法的总体框架;然后,基于鲁棒设计原理,结合目标规划的数学形式,阐述了多目标鲁棒设计数学模型;接着,给出了求解该数学模型的近似规划法;最后,通过设计实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒设计 多目标 响应面模型
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基于理想点法的双目标结构鲁棒设计 被引量:7
14
作者 于利磊 唐文勇 +1 位作者 张圣坤 范模 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1193-1197,共5页
在结构优化过程中结合鲁棒设计的思想 ,分别定义了目标鲁棒性及约束鲁棒性 ,将结构鲁棒设计问题描述成双目标优化问题 ,采用理想点法并结合序列二次规划优化策略求解该双目标鲁棒优化问题 .为保持约束的可行性 ,根据最坏情况分析方法 ,... 在结构优化过程中结合鲁棒设计的思想 ,分别定义了目标鲁棒性及约束鲁棒性 ,将结构鲁棒设计问题描述成双目标优化问题 ,采用理想点法并结合序列二次规划优化策略求解该双目标鲁棒优化问题 .为保持约束的可行性 ,根据最坏情况分析方法 ,在原始约束函数基础上加上带有惩罚因子的惩罚项 .舱口盖及悬臂梁的设计结果表明了该方法的可行性 . 展开更多
关键词 鲁棒设计 目标 约束 惩罚因子
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基于概率和非概率混合模型的结构鲁棒设计方法 被引量:7
15
作者 程远胜 钟玉湘 曾广武 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期501-505,共5页
讨论了同时存在概率不确定性量和非概率不确定性量时可行鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略,提出了基于概率和非概率混合模型的结构鲁棒设计方法。基本做法是首先视非概率型不确定性量为参变量,按照传统概率统计的方法计算约束函数和目... 讨论了同时存在概率不确定性量和非概率不确定性量时可行鲁棒性和目标函数鲁棒性的实现策略,提出了基于概率和非概率混合模型的结构鲁棒设计方法。基本做法是首先视非概率型不确定性量为参变量,按照传统概率统计的方法计算约束函数和目标函数的均值和标准方差,然后再考虑非概率型不确定性量的波动变化对约束函数和目标函数统计特征量的影响,以修正常规可行鲁棒性和目标函数鲁棒性的数学模型。所提方法应用于一个10杆桁架结构的最轻质量设计和节点位移鲁棒设计,获得了对不确定性量波动变化不敏感的设计方案。 展开更多
关键词 概率不确定性 非概率不确定性 鲁棒设计 可行 目标函数
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设计与制造中的质量问题 被引量:5
16
作者 胡仕新 吴波 《机械与电子》 1999年第1期29-31,共3页
分析Deming质量控制哲学与Taguchi质量控制方法。提出并行开发方法在质量控制领域的应用问题,强调在产品构思阶段就应考虑产品质量问题。
关键词 质量控制 质量工程 鲁棒设计 并行开发 制造产品
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基于可靠性的船体舯剖面鲁棒设计方法 被引量:3
17
作者 周继胜 张圣坤 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期28-33,共6页
在不能消灭影响产品质量变化的原因时 ,鲁棒设计方法使产品能适应变化或同时使变化的影响达到极小 ,从而提高产品质量。鲁棒设计必须满足设计要求 ,同时使设计对外界扰动不敏感 ,故鲁棒设计是多目标优化问题。但由于目标和约束函数的不... 在不能消灭影响产品质量变化的原因时 ,鲁棒设计方法使产品能适应变化或同时使变化的影响达到极小 ,从而提高产品质量。鲁棒设计必须满足设计要求 ,同时使设计对外界扰动不敏感 ,故鲁棒设计是多目标优化问题。但由于目标和约束函数的不同 ,故它又不同于常规的多目标优化问题。鲁棒设计目标函数为结构响应的一阶导数 ,约束函数也是非线性隐函数 ,因此是多变量的非线性优化问题。涉及到的求导计算太繁琐 ,并且需要计算目标函数的二阶导数 ,所以对这类问题采用含计算梯度或海森矩阵的优化方法是不可行的。本文提出采用自适应随机搜索方法 ,可以有效地进行结构鲁棒设计。应用鲁棒设计思想进行船体结构设计后表明 ,结构具有更稳定的可靠度和质量 。 展开更多
关键词 可靠性 船体舯剖面 鲁棒设计 优化设计
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鲁棒设计:闭环系统矩阵的Frobenius范数的最小化 被引量:6
18
作者 胡庭姝 施颂椒 张钟俊 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1989年第6期24-29,共6页
本文提出了一种鲁棒设计的方法。这种鲁棒设计是通过使闭环系统矩阵A+BF的Frobenius范数最小化来实现的。基本数学工具是一个R^m×n到R^m×m的映射。该映射将R^m×n空间的一个稠的开集转化为一个反馈矩阵F的集合,这个F的集... 本文提出了一种鲁棒设计的方法。这种鲁棒设计是通过使闭环系统矩阵A+BF的Frobenius范数最小化来实现的。基本数学工具是一个R^m×n到R^m×m的映射。该映射将R^m×n空间的一个稠的开集转化为一个反馈矩阵F的集合,这个F的集合正好就是所有使得A+BF与某-A相似的F集。 本文将A+BF的Frobenius范数直接作为性能指标提出,并用梯度法,利用上述映射使之最小,从而使某一鲁棒性判据的下限最大。 展开更多
关键词 鲁棒设计 闭环系统 矩阵 范数
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质量预防水平不确定下供应链质量控制鲁棒设计模型 被引量:6
19
作者 张翠华 王海英 王养彬 《管理工程学报》 CSSCI 北大核心 2015年第1期68-73,共6页
研究了由一个制造商和一个购买商构成的多产品、多阶段供应链质量控制鲁棒运作问题。将制造商、购买商质量收益最大和制造商交付量等于购买商订货量三个运作目标整合成目标函数,以制造商和购买商的质量运作能力限制为基本约束条件,采用... 研究了由一个制造商和一个购买商构成的多产品、多阶段供应链质量控制鲁棒运作问题。将制造商、购买商质量收益最大和制造商交付量等于购买商订货量三个运作目标整合成目标函数,以制造商和购买商的质量运作能力限制为基本约束条件,采用基于区间分析法描述制造商质量预防水平不确定性,建立目标规划模型,并进行优化求解。模型能够实现供应链协调运作和制造商、购买商的利润目标,并且在制造商质量预防水平不确定的情况下具有鲁棒性。数值算例的结果表明,制造商质量预防水平在一定范围内波动不改变供应链的质量控制运作策略,仅对其运作性能产生一定影响,即所提出的质量控制模型是鲁棒的。 展开更多
关键词 鲁棒设计 质量预防 不确定性 质量控制 目标规划
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考虑高压涡轮性能非确定的航空发动机鲁棒设计
20
作者 王林 潘旭 杨锟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期289-298,共10页
为了降低制造过程中非确定性因素对航空发动机总体性能的影响,通过在设计阶段考虑高压涡轮性能的非确定性,构建鲁棒优化设计模型来优化总体性能的设计方案,使用蒙特卡洛仿真量化非确定性的影响,并开发了相应的全局优化算法进行求解。数... 为了降低制造过程中非确定性因素对航空发动机总体性能的影响,通过在设计阶段考虑高压涡轮性能的非确定性,构建鲁棒优化设计模型来优化总体性能的设计方案,使用蒙特卡洛仿真量化非确定性的影响,并开发了相应的全局优化算法进行求解。数值实验的结果验证了鲁棒设计模型的优势,与传统确定性设计方法相比,在高压涡轮性能非确定的情况下,鲁棒设计模型获得的方案能平均减少15.97%的总体性能离散程度,具有较优鲁棒性。 展开更多
关键词 总体性能 非确定性 鲁棒设计 蒙特卡洛仿真 最优化
原文传递
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