装备维修过程中备件布局人机工效优化设计

备件取用效率是决定战争胜负的关键因素之一,为了在装备维修过程中能精确、及时、高效地取用备件,提出了考虑人机工效的备件布局优化问题。根据备件布局的特点,在保证备件车行车安全性的前提下,选取了人机工效学中的重要性原则、取用频率原则、相关性原则及相容性原则为备件布局依据及目标,建立了备件布局多目标优化数学模型,并在实例中采用萤火虫算法求解。结果表明:布局模型能综合考虑各子目标,且萤火虫算法求解模型可以获得较好的布局优化方案,备件布局易于查找及存取,达到快速完成维修任务提高维修保障能力的目的。     

基于遗传算法与最大最小原理的故障模式特征选择

在诸如液体火箭发动机等复杂动力学系统的故障诊断中,监控参数组的优选问题一直受到工程技术人员的高度重视。本文提出了综合样本矢量方向离散度概念,以此作为故障特征参数的优选准则;然后利用经过改进的遗传算法,对某液体火箭发动机常见故障的诊断进行了特征参数组的优选。在改进的遗传算法中,采用了非常简洁而高效的染色体编码,针对特征优选的组合优化类问题专门设计了一种特殊的基因迁移算子,并引进了父本个体适应值的动态调整技术与共享函数。数值实验结果表明,该算法具有理想的效果。     

极大代数及其在离散事件动态系统中的应用

在人类社会活动中,有许多活动属于离散事件或离散事件动态系统。在极大代数意义下,这类系统可用线性系统的理论和方法建立数学模型、求解状态方程,讨论可控性、可观性,以及实现系统运行的优化设计。     

基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法

为量化无动力滑翔飞行器末制导初始参数不确定性的综合影响,提升飞行器落点精度,提出基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法。面向飞行器末端高动态打击需求,采用落角约束下的滑模变结构导引律进行实时弹道成型,进而考虑末制导初始参数的不确定性。以落点有效毁伤半径概率和落点圆概率偏差为多优化目标,建立基于不确定性的末制导初始参数及制导律参数优化模型。针对这一不确定性优化模型,研究利用高效全局优化和蒙特卡洛方法,给出末制导初始参数及制导律参数的最优设计方案。仿真结果表明:该方法能显著提升落点精度,为方案设计阶段飞行器末制导交接点的选取提供决策支持。     

扩展空间子集模拟的马尔可夫链可靠性优化方法

针对复杂结构系统的可靠性优化设计问题,提出一种高效的基于扩展空间子集模拟及马尔可夫链模拟的优化方法。在扩展空间中将设计参数为基本随机变量分布参数的可靠性优化问题进行转化,优化目标失效概率函数,等价转化成参数后验密度函数,通过子集模拟方法获得覆盖全设计域的初始失效样本点,再结合近似序列优化框架,采用高效的马尔可夫链模拟方法在逐步缩小的设计域内进行模拟,逐次更新设计参数后验密度函数的估计,并解耦求解得到优化问题的最优解。与已有方法相比,所提方法仅需一次可靠性分析即可避免局部优化解,得到全局最优解。所给算例说明所提方法在分析计算精度和效率上的优越性及工程适用性。     

面向任务的装备组合方案生成与评估方法

“决策中心战”谋求通过给对手施加不确定性创造决策困境,从而获取决策优势。面向决策中心战条件下获取决策优势的需求,提出了面向任务的装备组合方案生成与评估方法,基于决策复杂度选择更具不确定性的装备组合方案。该方法包括装备组合方案生成、基于帕累托最优的装备组合方案筛选、基于决策复杂度的装备组合方案评估等步骤,仿真推演的结果验证了该方法的有效性。     

基于混沌量子粒子群的舰炮身管多目标优化研究

舰炮的炮口扰动是影响舰炮射击精度的重要因素。为了减少舰炮的炮口扰动,优化身管结构,建立了柔性身管的有限元模型并将该模型的模态计算结果与模态试验测试值进行对比,证明建立的柔性身管有限元模型是有效的。提出了混沌量子粒子群算法与动力学联合优化的方法,进行身管和炮口的多目标优化,优化结果表明：优化后的炮口中心的线速度、角速度和角位移与优化前相比显著减小,身管质量有所降低,结构更加合理,该优化方法有效可行,为下一步全炮总体优化设计提供了一定的借鉴。     

面向众核处理器的阴阳K-means算法优化

传统阴阳K-means算法处理大规模聚类问题时计算开销十分昂贵.针对典型众核处理器的体系结构特征,提出了一种阴阳K-means算法高效并行加速实现.该实现基于一种新内存数据布局,采用众核处理器中的向量单元来加速阴阳K-means中的距离计算,并面向非一致内存访问(non-unified memory access,NUMA)特性进行了针对性的访存优化.与阴阳K-means算法的开源多线程实现相比,该实现在ARMv8 和x86 众核平台上分别获得了最高约5.6 与8.7 的加速比.因此上述优化方法在众核处理器上成功实现了对阴阳K-means算法的加速.     

基于参数化建模的车轮形药柱形状优化

固体火箭发动机装药设计过程中,较高的装填分数往往导致药柱的应力应变较大,结构完整性不易满足要求,为了解决这一问题,将参数化建模方法与遗传算法相结合,对车轮形药柱进行形状优化.采用MSC.Patran软件的二次开发工具PCL (Patran Command Language)建立车轮形药柱的参数化有限元分析模型,能够根据...     

基于METRIC理论的防空武器系统备件配置优化

利用C++Builder 6.0编程软件,编制了专门的计算备件期望短缺量的软件和查询表格,使得METRIC模型的实际运用更加方便;结合我军防空武器系统维修保障体制的现状,利用METRIC模型构建了备件配置优化模型;以备件订购费用为约束条件,装备可用度最大为目标对备件配置策略进行了优化研究;算例分析表明,结果比较合理,模型具有一定应用价值。