一種高泛化能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)氣動力降階模型
本文選題:非定常氣動力 + 降階模型�。� 參考:《空氣動力學學報》2017年02期
【摘要】:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的泛化能力是指模型對于新樣本的適應(yīng)能力,而當前基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性氣動力模型往往泛化能力不足。針對這一局限,發(fā)展了一種基于計算流體力學的帶驗證信號氣動力降階模型,用于跨聲速氣動力預(yù)測。采用遞歸徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過引入差分進化算法,對模型中隱含層神經(jīng)元寬度進行優(yōu)化,優(yōu)化目標為驗證信號的均方根誤差最小。訓練信號采用結(jié)構(gòu)大幅振蕩的位移和氣動力響應(yīng),用小擾動下微幅運動的信號作為驗證信號。算例表明建立的降階模型不僅具有比全階數(shù)值模擬更短的計算時長,并且由于采用了小幅運動的驗證信號,使模型在不同頻率和振幅下的泛化能力得到增強。
[Abstract]:The generalization ability of neural network model refers to the adaptability of the model to new samples, but the current nonlinear aerodynamic model based on neural network is often lack of generalization ability. In order to overcome this limitation, a reduced order model of aerodynamic forces with validated signals based on computational fluid dynamics is developed, which is used to predict transonic aerodynamic forces. Using recurrent radial basis function neural network and introducing differential evolution algorithm, the hidden layer neuron width in the model is optimized. The optimization target is to verify the minimum root mean square error of the signal. The displacement and aerodynamic response of the large oscillation of the structure are used in the training signal, and the signal of micro-amplitude motion under small disturbance is used as the verification signal. Numerical examples show that the proposed model not only has a shorter computational time than the full-order numerical simulation, but also enhances the generalization ability of the model at different frequencies and amplitudes due to the use of small motion verification signals.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學翼型葉柵空氣動力學國家重點實驗室;布朗大學工程學院;
【基金】:國家自然科學基金(11572252);國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金(11622220) 國家高等學校學科創(chuàng)新引智計劃(“111”計劃)(B17037)
【分類號】:V211.3
【相似文獻】
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,本文編號:1827313
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