滑翔飞行器多目标弹道优化的进化-配点混合求解策略

针对高超声速滑翔飞行器弹道多目标优化问题,综合考虑计算效率和精度,结合分解进化算法与配点法提出一种混合求解策略。根据滑翔飞行器动力学模型和弹道设计中需要考虑的约束条件,建立飞行器多目标弹道优化模型。利用控制量离散化方法将多目标弹道优化问题转化为带约束的多目标参数优化问题,并采用罚函数法处理约束条件,随后利用分解多目标进化算法进行求解。为了提高弹道优化的精度,将椭球聚合法与配点法相结合,以多目标进化算法得到的Pareto解作为初始解进行迭代求解。通过典型的复杂约束多目标弹道优化的算例表明,所提出的混合求解策略能够获得满足复杂约束要求的Pareto最优解集,实现有效的多目标弹道优化。     

高超声速伸缩翼变形飞行器轨迹多目标优化

针对高超声速条件下变形技术的应用模式,对具有伸缩翼的组合式飞行器滑翔弹道进行了多目标优化研究。介绍了伸缩翼的变形模式,给出了不同变形状态下的气动特性;建立了三自由度滑翔轨迹动力学模型和伸缩翼前缘热流计算模型;采用MOEA/D多目标优化算法,以变形条件和飞行攻角为设计变量、以最大射程和最小翼前缘总吸热量为目标函数,进行了多目标优化计算。优化结果表明,MOEA/D计算得到了相对均匀分布的Pareto最优解集,将伸缩翼外形与无变形外形相比,飞行器滑翔段射程得到了显著提高,同时伸缩翼前缘总吸热量有明显的降低。     

高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法

为进一步提高高超声速飞行器的突防性能,提出高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法。考虑飞行器180°×360°方向的雷达散射截面,针对原数据尖峰多、收敛难的难题,运用高斯滤波法对其进行预处理,既不改变原数据趋势又加以平滑,提高优化问题收敛性能。为使计算所用雷达散射截面数据具备较强的保真性,采用三次样条插值方法调用离散数据计算实时雷达散射截面。完成了高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化问题的建模,以探测概率为目标函数,运用hp自适应Radau伪谱法优化求解,采用逐步计算策略进一步提高优化效率和收敛性能。与传统最短飞行时间弹道对比表明,该方法有效降低了飞行器被雷达发现的概率。     

Natural gas storage valuation and optimization: A real options application

In this article, we present an algorithm for the valuation and optimal operation of natural gas storage facilities. Real options theory is used to derive nonlinear partial‐integro‐differential equations (PIDEs), the solution of which give both valuation and optimal operating strategies for these facilities. The equations are designed to incorporate a wide class of spot price models that can exhibit the same time‐dependent, mean‐reverting dynamics, and price spikes as those observed in most energy markets. Particular attention is paid to the operational characteristics of real storage units. These characteristics include working gas capacities, variable deliverability and injection rates, and cycling limitations. We illustrate the model with a numerical example of a salt cavern storage facility that clearly shows how a gas storage facility is like a financial straddle with both put and call properties. Depending on the amount of gas in storage the relative influence of the put and call components vary. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009     

固定式超近程防护系统优化设计及统计分析

为了提高固定式超近程防护系统的拦截效率,进一步优化攻击单元的分布参数,将分布方案的分布参数5个射角和35个射向作为自变量,以拦截概率作为因变量,将已有的32种方案的分布方案及统计模拟所得的拦截概率作为样本值,运用SPSS软件进行多元线性回归分析,通过不断筛去显著性比较差的变量,最终得到比较满意、显著性比较强的多元线性回归方程,该方程的建立为进一步优化分布方案的参数提供了理论依据,也为建立进一步优化模型提供了理论基础.     

基于混合优化的前馈—反馈复合控制器最优设计

为了解决传统PID控制器在电动舵机系统设计中难以满足控制要求的问题,首先设计了一种规范化前馈-反馈控制系统,然后利用混沌优化算法和共轭梯度方法相结合的混合优化算法对前馈-反馈控制器参数进行了优化.仿真结果表明:基于混合优化算法的前馈-反馈控制器具有很好的动态和静态性能,增强了系统的稳定性和鲁棒性,降低了学习参数选择的盲目性和对经验的高度依赖性.     

辐射传热时活塞式气缸中加热气体的最大膨胀功

对热辐射传热定律q∝Δ(T4)下,给定初态内能、体积,末态体积以及过程时间时,加热气体膨胀的最优构型进行了研究,利用最优控制理论得出最大膨胀功输出时膨胀的最优构型由两个瞬时绝热分支和一个E-L分支组成的结论.给出了各分支之间转换点参数的求解方法及最优构型的数值算例,最后将线性唯象传热定律、牛顿传热定律、平方传热定律、立方传热定律和辐射传热定律下加热气体膨胀的最优构型进行了比较.结果显示,随着传热指数的增加,理想气体的内能呈现出明显的整体增加趋势,而体积则呈现出明显的整体减小趋势.     

基于博弈论的装备科研、购置、维修经费比例关系优化分析

通过不同时期国家战略部署、科研发展情况及经济承受能力对装备经费分配的影响分析,采用博弈的方法,建立了装备科研、购置和维修费之间的比例关系优化模型,给出了寻求纳什均衡点的迭代算法,并进行了仿真计算.仿真结果证明了该方法的可行性与正确性.     

基于改进遗传算法的油料调拨优化

为实现油料快速调拨运输,利用改进的遗传算法求解油料调拨优化问题,采用了一种受贪婪算法启发的新的交叉算子和变异算子,对比模拟退火算法等其他算法而言,具有较好的鲁棒性,能很好地解决油料调拨运输过程中多任务多地点的油料调拨运输问题。     

VORONOI图的无人机航路快速初始规划

在分析VORONOI图的性质与威胁代价函数的基础上,针对航路的初始规划提出了一种先局部优化后进行全局优化的算法,从而避免在航路全局优化时陷入局部极小点的危险.通过对一个简单算例的分析,阐述了这种规划方法的合理性和快速性,给出了其对应的伪代码.它可对其他各种航路规划算法的边界条件进行初始预处理,快速确定初始可选航路集的解,缩短航路规划的时间;针对某阵地航路规划的仿真结果表明了该算法的有效性,初始的航路集有效地避开了威胁配置较密集的地方,同时尽量以较短的航路接近目标.