戰(zhàn)斗機的系統(tǒng)試驗往往成本較高,隨著戰(zhàn)斗機系統(tǒng)的日益復(fù)雜化,基于計算機模擬的表征系統(tǒng)失效信息的功能響應(yīng)量計算也越來越耗時費力。針對此類基于復(fù)雜計算機模擬的敏感性分析問題,提出了一種結(jié)合Sobol方法和基于主動學(xué)習(xí)的Kriging模型的敏感性分析方法,稱之為AK-S（Adaptive-Kriging-based Sobol）方法,AK-S方法通過Kriging預(yù)測來代替真實響應(yīng)值計算,因而可以更加高效地計算各輸入變量的敏感性指標(biāo)并得到重要度排序。通過與直接蒙特卡洛法（直接法,MC）和傳統(tǒng)Sobol法對數(shù)值算例的處理結(jié)果進行對比,AK-S方法的計算效率和精度得到了證明。最后,AK-S方法被應(yīng)用于基于復(fù)雜模擬的實際工程案例的失效敏感性分析,并獲得了敏感性指標(biāo)。AK-S算法被證明在同等計算精度的條件下,其效率大大高于MC和傳統(tǒng)Sobol法,能很好地解決工程中基于復(fù)雜計算機模擬下的失效敏感性分析問題。 

【文章來源】：測控技術(shù). 2020,39(03)

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

AK-S法計算流程圖

式中，輸入變量X1,X2,X3,X4和X5均服從[-3,3]的均勻分布且相互獨立。下面分別利用直接法、Sobol法以及AK-S法計算輸入變量X1,X2,X3,X4和X5的敏感性指標(biāo)。表1和表2分別為直接法和Sobol法的敏感性指標(biāo)計算結(jié)果�？梢钥闯觯琒obol法和直接法的計算結(jié)果達到了很好的一致性，而Sobol法較直接法在計算效率上有了很大的提高，但計算代價仍然較大。圖2為直接法和Sobol法計算得到的敏感性指標(biāo)隨樣本點的收斂曲線。表3為AK-S法計算得到的該多項式響應(yīng)函數(shù)各輸入變量的敏感性指標(biāo)。表3顯示，AK-S法計算得到的敏感性指標(biāo)與直接法和Sobol法的計算結(jié)果達到了很好的一致性，但AK-S法在效率上卻有了極大的提高。分析表3計算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，AK-S法的計算精度受初始訓(xùn)練樣本數(shù)Ntr取值影響較小，但過大的Ntr取值可能會造成最終需要計算真實響應(yīng)的樣本總數(shù)量增加，進而造成算法效率的下降。AK-S法與直接法得到的敏感性指標(biāo)的對比情況如圖3所示。

圖4為直接法和Sobol法計算得到的敏感性指標(biāo)隨著樣本點的收斂曲線。圖5為AK-S法與直接法得到的敏感性指標(biāo)的對比。圖4 輸入變量為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布時直接法和Sobol法計算得到的多項式響應(yīng)函數(shù)的敏感性指標(biāo)隨樣本點的收斂曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]飛機發(fā)電機故障診斷的多特征參數(shù)組合分析[J]. 錢偉,王海斌,楊江,馮斌.  測控技術(shù). 2017(07)
[2]基于擴展故障樹的飛機排故系統(tǒng)[J]. 任立平.  測控技術(shù). 2016(03)

博士論文
[1]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的不確定性傳遞及重要性分析研究[D]. 張屹尚.西北工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3030500