本文關(guān)鍵詞：基于變精度遺傳算法的翼型快速優(yōu)化設(shè)計(jì)方法（英文）

  更多相關(guān)文章： 翼型設(shè)計(jì) Hicks-Henne型函數(shù) XFOIL 遺傳算法 變精度 動(dòng)態(tài)懲罰 快速優(yōu)化

【摘要】：低碳環(huán)保的電動(dòng)飛機(jī)在要求較高升阻比的同時(shí),需要盡量降低成本、縮短研制周期。但高精度的數(shù)值模擬時(shí)間代價(jià)很大,因此針對(duì)電動(dòng)飛機(jī)翼型設(shè)計(jì)中初始翼型較難選取、優(yōu)化速度較慢的問(wèn)題,提出了一種基于變精度遺傳算法的翼型多點(diǎn)快速優(yōu)化方法。以常用的Hicks-Henne型函數(shù)為基礎(chǔ),改進(jìn)了其對(duì)翼型后緣描述不精確的問(wèn)題。在數(shù)值模擬階段,介紹了一種快速氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算軟件XFOIL,并分析了該軟件的適用性與局限。之后給出了使用XFOIL與Matlab進(jìn)行聯(lián)合求解的方法,在無(wú)人干預(yù)的情況下完全實(shí)現(xiàn)了翼型設(shè)計(jì)與優(yōu)化的自動(dòng)化,提高了設(shè)計(jì)效率。在翼型優(yōu)化階段,為保持較高的精度和尋優(yōu)效率,設(shè)計(jì)了翼型參數(shù)的實(shí)數(shù)編碼方法。針對(duì)傳統(tǒng)遺傳優(yōu)化算法了改進(jìn),設(shè)計(jì)了染色體變精度雜交方法以及動(dòng)態(tài)懲罰方法。最后,給出了基于遺傳算法的多點(diǎn)優(yōu)化方案,以及翼型多目標(biāo)快速優(yōu)化一體化設(shè)計(jì)方案。仿真分成兩部分進(jìn)行,首先改進(jìn)的Hicks-Henne型函數(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)參數(shù)化翼型的后緣夾角改變。通過(guò)與NSGA-II方法的優(yōu)化結(jié)果對(duì)比,本文的方法在一定迭代次數(shù)范圍內(nèi)獲得的升阻比更高,失速特性更加緩和,特別是在綜合提高翼型優(yōu)化效率方面表現(xiàn)較好。仿真結(jié)果表明,該方法能夠快速獲得多種工況下具有較高升阻比的翼型,也可以作為進(jìn)一步優(yōu)化的初始翼型,能提高翼型優(yōu)化效率。
【作者單位】： 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧通用航空研究院;沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;周口師范大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61503255) 遼寧省自然科學(xué)基金(2015020063) 遼寧省科學(xué)技術(shù)廳項(xiàng)目(2012220013)
【分類號(hào)】：V224;V272
【正文快照】： 0 Introduction The selection and design of airfoil shapes is important work in aircraft design.Airfoils have a fundamental effect on the aerodynamic performance of aircraft.For today’s high-performance aircraft,directly selecting wings from the library

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王小磊;羅喜伶;;基于遺傳算法的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面目標(biāo)沖突解脫方法[J];太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào);2013年02期

2 羅秀芹,朱林戶,鄭鐵軍;航空發(fā)動(dòng)機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型的遺傳算法[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期

3 李云峰;武小悅;;遺傳算法在衛(wèi)星數(shù)傳調(diào)度問(wèn)題中的應(yīng)用[J];系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐;2008年01期

4 閆永剛;王超;劉艷芳;;基于遺傳算法的飛機(jī)除冰調(diào)度算法研究[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2012年04期

5 劉振峰;謝洪森;危水根;;基于蟻群遺傳算法的三維飛行器航路規(guī)劃[J];計(jì)算機(jī)仿真;2013年09期

6 馬冬青;王蔚;;基于改進(jìn)遺傳算法的星地任務(wù)優(yōu)化調(diào)度研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2014年06期

7 張鼎逆;劉毅;;基于改進(jìn)遺傳算法和序列二次規(guī)劃的再入軌跡優(yōu)化[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2014年01期

8 樊丁;傅強(qiáng);戚學(xué)鋒;;遺傳算法在航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用[J];推進(jìn)技術(shù);2005年06期

9 武金瑛;孫煥純;趙雪川;;離散變量結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相對(duì)差商-遺傳算法[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

10 曹際寶;劉新學(xué);于玲;;基于遺傳算法的火箭級(jí)數(shù)優(yōu)化[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年S5期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 文涇;朱玉文;;用遺傳算法進(jìn)行航線規(guī)劃[A];全國(guó)第16屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

2 曹軍偉;;遺傳算法在固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)2005年固體火箭推進(jìn)第22屆年會(huì)論文集（發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè)）[C];2005年

3 潘鵬飛;李秋紅;;于遺傳算法的發(fā)動(dòng)部件級(jí)模型設(shè)計(jì)點(diǎn)匹配[A];全面建成小康社會(huì)與中國(guó)航空發(fā)展——2013首屆中國(guó)航空科學(xué)技術(shù)大會(huì)論文集[C];2013年

4 張然;喬棟;劉宇飛;;星際轉(zhuǎn)移發(fā)射機(jī)會(huì)搜索方法研究[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

5 文涇;朱玉文;;一種基于遺傳算法的航線規(guī)劃算法[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

6 馬元宏;金鑫;張石玉;;基于遺傳算法的飛艇氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)[A];北京力學(xué)會(huì)第19屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

7 劉寶龍;李小奇;鄭秀林;;飛機(jī)模擬器交流儀表系統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化控制[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

8 王彥鴻;倪世宏;王剛;謝川;;基于遺傳算法的飛行動(dòng)作識(shí)別規(guī)則獲取方法[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

9 劉正華;富強(qiáng);爾聯(lián)潔;吳森堂;;基于遺傳算法的QFT控制器自動(dòng)設(shè)計(jì)[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

10 彭鑫;陳德華;吳文華;劉大偉;;遺傳算法在機(jī)翼氣動(dòng)外形優(yōu)化中的應(yīng)用研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 蘇三買;遺傳算法及其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型中的應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

2 陳峰;多星測(cè)控調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 隋洪濤;基因遺傳算法及氣動(dòng)外形最優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2002年

4 范磊;采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法對(duì)Mg/PTFE貧氧推進(jìn)劑配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];南京理工大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王宏志;基于遺傳算法解決飛機(jī)優(yōu)化爬升問(wèn)題研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

2 武金瑛;遺傳算法及其在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2000年

3 張曉飛;基于遞階遺傳算法的結(jié)構(gòu)非接觸形狀控制[D];南京航空航天大學(xué);2014年

4 燕樂(lè)緯;基于遺傳算法的結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化[D];重慶大學(xué);2006年

5 徐國(guó)華;遺傳算法的改進(jìn)及風(fēng)扇/壓氣機(jī)通用優(yōu)化平臺(tái)的研制[D];南京航空航天大學(xué);2013年

6 陳湘;基于遺傳算法的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)優(yōu)化[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

7 孔佳玉;機(jī)場(chǎng)機(jī)位分配建模及其遺傳算法研究[D];南京理工大學(xué);2008年

8 石煒;模糊遺傳算法—有限元與浮動(dòng)壁結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

9 吳宇光;航空公司機(jī)組排班的優(yōu)化模型研究與算法實(shí)現(xiàn)[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

10 彭鑫;遺傳算法在機(jī)翼氣動(dòng)布局優(yōu)化中的技術(shù)研究[D];中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心;2012年

，

本文編號(hào)：1209381