基于在线Kriging模型的隔板塔优化方法

隔板塔是一种新型的精馏节能技术,但其优化设计属于混合整数非线性规划问题,优化求解困难。本文提出在线Kriging代理模型优化方法,将其应用于隔板塔年度总费用优化。与传统离线代理模型相比,本文方法采用少量的隔板塔严格模拟数据点,即可得到优化问题的最优解。计算表明,较传统离线代理模型,本文提出的在线代理模型显示了更高的准确性和有效性,可以克服传统离线代理模型优化耗时、计算量大的缺点。     

面向水泥分解炉工况预测的仿真代理 模型构建研究

水泥分解炉在实际运行中存在部分关键工况参数难以通过测量取样直接获取的问题,目前主流的解决方法是直接数值模拟法,该方法存在响应时间长,不能并行计算多工况的缺点。本文提出构建基于Kriging模型的分解炉工况参数仿真代理模型,将分解炉分解率作为预测目标,对影响因子筛选并构建优化拉丁超立方抽样空间,通过有限元仿真计算获取响应值;利用Kriging插值模型对仿真数据进行拟合,得到Kriging仿真代理模型。模型检验结果表明,预测的[R2]达到了0.917 8,代理模型预测结果与有限元仿真结果具有很好的一致性,可以实现对分解炉分解率的在线预测。     

追击炮炮箍位置优化设计

针对迫击炮炮口扰动问题,通过建立某120 mm迫击炮结构动力学模型,采用有限元法、层次分析法、Kriging模型和遗传算法相结合的方法,进行了迫击炮结构动力学优化.以试验数据为训练样本,建立了基于迫击炮炮箍位置与炮口扰动之间的非线性映射关系.通过构建优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了迫击炮炮口扰动量最小值的优化.研究表明,在多工况下优化后的追击炮炮箍位置,有效减少了炮口扰动,对于研究追击炮炮口扰动问题具有一定的参考意义.     

基于滑动Kriging插值的无网格MLPG法求解结构动力问题

利用基于滑动Kriging插值的无网格局部Petrov-Galerkin (MLPG) 法来求解二维结构动力问题,Heaviside分段函数作为局部弱形式的权函数并采用精细积分法来离散时间域。基于滑动Kriging插值构造的形函数满足Kronecker Delta性质,因此可以直接施加本质边界条件。刚度矩阵形成过程中只涉及到边界积分,而没有涉及到区域积分和奇异积分。计算结果表明：基于滑动Kriging插值的MLPG法具有模拟简单、计算精度高等优点。     

利用Kriging方法生成特定人脸的三维网格体

提出了一种在通用人脸模型的基础上,依据特定人脸正面图象和侧面图象,利用Krig ing方法,来得到特定人脸的三维网格模型的方法。该方法分为三个步骤,即估算相关度、估算相关度模型的参数、计算要估计的点的值,通过试验取得了一定的效果。     

激波针气动特性及外形参数优化研究

采用钝头体的飞行器在超声速特别是高超声速条件下,其前缘会形成头部弓形激波,进而带来较大的波阻,严重影响飞行器的气动性能。相关研究表明,在高超声速条件下,钝前缘安装激波针可以将激波推离物面,从而减小头部表面压力,是减小超声速钝体阻力的有效方法,但在超声速,特别是一些巡航速度不高（马赫数Ma=1.5左右）的导弹中,为满足射程等相关要求,对激波针减阻的使用价值还有待进行验证。为了研究激波针在Ma=1.5条件下对轴对称钝锥外形气动特性的影响,通过数值模拟方法对比了不同形状激波针在Ma=1.5条件下的减阻效果,分析了减阻机理及外形参数影响;通过基于Kriging和遗传算法相结合的优化方法对主要外形参数进行了优化设计,给出了减阻效果较好的激波针外形参数选取范围,对工程应用具有一定的借鉴意义。     

基于Kriging模型的武器站炮口扰动优化

炮口扰动是影响顶置武器站射击精度的重要因素。为研究抑制炮口扰动的技术途径,基于有限元理论建立顶置武器站刚柔耦合动力学模型,并通过射击精度试验验证了该模型的准确性。以炮口扰动综合函数为优化目标,构建顶置武器站炮口扰动优化设计模型,应用Kriging序列优化算法实现优化问题的求解。仿真结果表明,考虑部件柔性变形的有限元模型符合真实系统的振动特性,Kriging序列优化算法能够快速有效地用于武器站炮口扰动优化问题的求解。寻优得到的全局最优解,能使顶置武器站炮口扰动得到有效抑制。     

基于动态Kriging的CBPSO算法在天线设计中的应用

针对天线优化设计通常涉及高度非线性的问题,传统优化算法往往无法获得全局最优解,在此研究背景下,引入文化粒子群优化算法(Cultural Based PSO Algorithm,CBPSO);针对高频电磁仿真软件(HFSS)仿真计算量大、耗时长的问题,引入Kriging 模型替代费时的仿真计算,并通过动态更新的方法提高模型精度,提出了基于动态Kriging 模型的文化粒子群算法与HFSS 联合仿真优化设计方案。将该方案应用于WLAN/ WiMAX 多频带天线优化设计,测试结果表明,所设计的天线在2.4～3.0GHz、3.3～3.8GHz、5.1～6.0GHz 频段内回波损耗小于-10dB,覆盖了WLAN/ WiMAX 所有频段,为复杂天线结构的优化设计提供了一定的参考。     

插值算法在辐射场重构中的应用现状

核辐射剂量分布对于辐射防护、辐射屏蔽十分重要,研究辐射场重构方法具有重要意义。本文对辐射场重构中的插值算法原理及应用进行了梳理总结,主要总结了网格数据插值、有限元法、反距离权重法、克里金法、径向基函数法、神经网络逼近法等插值方法在辐射场重构中的应用现状,分析了不同插值方法进行辐射场重构时的异同和特点,最后对插值算法在辐射场构建中的应用提出了进一步展望。     

基于遗传算法的Kriging元模型及其在模拟集成电路优化设计中的应用

提出了建立电路Kriging元模型,并与遗传算法相结合确定电路参数,优化电路的方法.相对传统多项式回归模型,Kriging模型更适合电路仿真的实验类型;利用遗传算法,解决了基于Kriging元模型电路系统的全局优化问题.最后将该方法应用于带隙基准电路设计,取得令人满意的结果.