本文以某輪式自行火炮為研究對(duì)象,針對(duì)其在研制過(guò)程中涉及多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的特點(diǎn),運(yùn)用多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法,構(gòu)建了典型輪式自行火炮系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)框架,對(duì)輪式自行火炮系統(tǒng)的分系統(tǒng)及整體進(jìn)行多學(xué)科融合的總體優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)的搜索策略進(jìn)行研究,分析了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法和多目標(biāo)遺傳算法在尋優(yōu)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。重點(diǎn)研究了果蠅優(yōu)化算法,通過(guò)對(duì)果蠅種群的尋優(yōu)空間以及味道濃度判定值的表達(dá)進(jìn)行了改進(jìn),并引入若干個(gè)子種群代替單一的果蠅種群,形成了改進(jìn)的單目標(biāo)果蠅優(yōu)化算法,算例研究顯示其全局搜索能力和收斂速度均明顯提升。在此基礎(chǔ)上,引入快速非支配排序以及擁擠距離排序的方法,形成了改進(jìn)的多目標(biāo)果蠅優(yōu)化算法,采用該算法對(duì)8個(gè)多目標(biāo)測(cè)試函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化求解,結(jié)果表明該算法在收斂性和解的多樣性保持方面有較強(qiáng)的性能,尤其對(duì)于較為復(fù)雜的優(yōu)化問(wèn)題,該算法的綜合性能更強(qiáng)。提出一種基于改進(jìn)果蠅算法優(yōu)化廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的身管初速衰減建模方法。通過(guò)分析身管初速衰減試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用果蠅算法優(yōu)化的廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FOAGRNN)進(jìn)行學(xué)習(xí),建立了某武器身管在不同使用溫度和射擊間隔下的初速衰減模型,結(jié)果表明采用該方法建立的...

【文章頁(yè)數(shù)】：157 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自行火炮發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 火炮發(fā)射過(guò)程建模與仿真研究現(xiàn)狀
        1.2.3 智能優(yōu)化算法發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.4 自行火炮優(yōu)化設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
2 輪式自行火炮多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)搜索策略研究
    2.1 概述
    2.2 多學(xué)科優(yōu)化搜索策略
        2.2.1 優(yōu)化算法技術(shù)
        2.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化及Pareto最優(yōu)理論
    2.3 遺傳算法及其特點(diǎn)
        2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法
        2.3.2 多目標(biāo)遺傳算法
    2.4 果蠅優(yōu)化算法及其特點(diǎn)
    2.5 單目標(biāo)果蠅優(yōu)化算法改進(jìn)
        2.5.1 算法改進(jìn)
        2.5.2 改進(jìn)的單目標(biāo)果蠅優(yōu)化算法流程
        2.5.3 改進(jìn)后優(yōu)化算例研究
    2.6 多目標(biāo)果蠅優(yōu)化算法改進(jìn)
        2.6.1 算法改進(jìn)
        2.6.2 改進(jìn)的多目標(biāo)果蠅優(yōu)化算法流程
        2.6.3 改進(jìn)算法優(yōu)化算例研究
    2.7 本章小結(jié)
3 基于果蠅算法優(yōu)化廣義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的身管初速衰減建模方法研究
    3.1 概述
    3.2 廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.2.1 廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論
        3.2.2 基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)預(yù)測(cè)流程
    3.3 身管初速衰減建模
        3.3.1 身管初速衰減試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        3.3.2 基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初速衰減建模
    3.4 果蠅算法優(yōu)化廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)流程
    3.5 結(jié)果與分析
        3.5.1 基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平滑因子優(yōu)化
        3.5.2 測(cè)試樣本的初速衰減預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
        3.5.3 FOAGRNN模型與GRNN模型、BPNN模型比較
    3.6 本章小結(jié)
4 彈道多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
    4.1 概述
    4.2 彈道各學(xué)科理論計(jì)算模型
        4.2.1 內(nèi)彈道理論模型
        4.2.2 外彈道理論模型
        4.2.3 終點(diǎn)彈道理論模型
    4.3 彈道協(xié)同仿真與模型驗(yàn)證
        4.3.1 各學(xué)科模型耦合關(guān)系分析
        4.3.2 彈道協(xié)同仿真模型驗(yàn)證與參數(shù)靈敏度分析
    4.4 彈道多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
        4.4.1 目標(biāo)函數(shù)
        4.4.2 設(shè)計(jì)變量
        4.4.3 約束條件
    4.5 彈道多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
    4.6 優(yōu)化結(jié)果與分析
    4.7 本章小結(jié)
5 炮身-反后坐裝置系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
    5.1 概述
    5.2 反后坐裝置建模與模型驗(yàn)證
        5.2.1 反后坐裝置計(jì)算模型
        5.2.2 反后坐裝置模型驗(yàn)證
        5.2.3 反后坐裝置模型參數(shù)影響分析
    5.3 炮身-反后坐裝置系統(tǒng)協(xié)同仿真建模
        5.3.1 內(nèi)彈道計(jì)算模型
        5.3.2 身管計(jì)算模型
        5.3.3 各學(xué)科模型耦合關(guān)系分析
    5.4 炮身-反后坐裝置系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
        5.4.1 目標(biāo)函數(shù)
        5.4.2 設(shè)計(jì)變量
        5.4.3 約束條件
    5.5 炮身-反后坐裝置系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
    5.6 優(yōu)化結(jié)果與分析
        5.6.1 采用最大后坐阻力和身管質(zhì)量的歸一化線性加權(quán)最小為單一目標(biāo)函數(shù)
        5.6.2 采用最大后坐阻力最小和身管質(zhì)量最小兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)
    5.7 本章小結(jié)
6 輪式自行火炮系統(tǒng)總體多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
    6.1 概述
    6.2 輪式自行火炮系統(tǒng)發(fā)射動(dòng)力學(xué)建模
        6.2.1 自行火炮多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論
        6.2.2 輪式自行火炮系統(tǒng)發(fā)射動(dòng)力學(xué)模型
        6.2.3 模型驗(yàn)證
    6.3 輪式自行火炮系統(tǒng)協(xié)同仿真模型
        6.3.1 輪式自行火炮系統(tǒng)協(xié)同仿真模型各學(xué)科模型耦合關(guān)系分析
        6.3.2 協(xié)同仿真模型參數(shù)靈敏度分析
    6.4 輪式自行火炮系統(tǒng)總體多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
        6.4.1 目標(biāo)函數(shù)
        6.4.2 設(shè)計(jì)變量
        6.4.3 約束條件
    6.5 輪式自行火炮系統(tǒng)總體多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
    6.6 優(yōu)化結(jié)果與分析
        6.6.1 以彈丸出炮口時(shí)炮口高低擺動(dòng)角速度最小為目標(biāo)
        6.6.2 以彈丸出炮口時(shí)炮口高低擺動(dòng)角速度最小、射程最遠(yuǎn)、殺傷面積最大為目標(biāo)
    6.7 本章小結(jié)
7 輪式自行火炮系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)
    7.1 概述
    7.2 軟件平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)
    7.3 開(kāi)發(fā)與運(yùn)行環(huán)境
    7.4 軟件平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)
        7.4.1 彈丸膛內(nèi)外運(yùn)動(dòng)仿真模塊
        7.4.2 身管設(shè)計(jì)仿真模塊
        7.4.3 反后坐裝置仿真模塊
        7.4.4 輪式自行火炮系統(tǒng)發(fā)射動(dòng)力學(xué)仿真模塊
        7.4.5 彈道多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊
        7.4.6 炮身-反后坐裝置系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊
        7.4.7 輪式自行火炮系統(tǒng)總體多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊
    7.5 本章小結(jié)
8 全文工作總結(jié)及展望
    8.1 研究工作總結(jié)
    8.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3743736