基于自适应代理模型的翼型气动隐身多目标优化

针对翼型气动隐身多目标优化设计存在的计算量大与权重难以选取的问题,提出基于自适应径向基函数代理模型与物理规划的高效多目标优化策略(Multi-objective optimization strategy using adaptive radial basis function and physical programming,ARBF-PP)。利用物理规划法通过非线性加权的方式将多目标优化问题转化为直接反映设计偏好的单目标优化问题,然后分别对综合偏好函数和约束条件构造径向基函数代理模型,采用增广Lagrange乘子法处理约束,并用遗传算法(Genetic algorithm,GA)进行求解。优化迭代过程中,在当前可能最优解附近增加样本点,更新代理模型,提高代理模型在最优解附近的近似精度,引导搜索过程快速收敛。使用数值多目标优化算例与翼型气动隐身多目标优化实例验证了本文所提出优化策略的有效性。翼型气动隐身多目标优化结果表明:相比于初始翼型,优化翼型的升阻比提高了34.28%,重点方位角的雷达散射截面(Radar cross section,RCS)均值减小了24.19%。此外,在相同样本规模的情况下,本文方法所得最优翼型的气动隐身性能比静态径向基函数代理模型方法的优化结果分别提高了11%与25.6%;与遗传算法相比,本文方法所需的分析模型调用次数(Number of evaluation function,Nfe)降低了93.5%。

机电作动器动力学建模与电流跳变现象分析

针对机电作动器在带载位置跟踪性能检测试验中响应曲线峰值点处出现的电流跳变现象,推导机电作动器空气舵负载、永磁同步电机和传动机构的动力学与运动学方程,建立其多非线性因素动力学模型。从电能、动能、摩擦损耗和弹性能间相互转换的角度,解释电流跳变现象,证明电流跳变现象是由传动机构摩擦力瞬间反向造成的。仿真与试验结果表明,在57 N·m^570 N·m负载力矩条件下,电流曲线拟合误差最大为13.06%,决定系数最小为0.87,所建模型提高了机电作动器仿真分析精度,复现了电流跳变现象,对机电作动器功率损耗分析及故障诊断的仿真预估具有重要意义。

战术导弹气动隐身快速多目标优化方法

针对战术导弹外形气动隐身多目标优化问题,提出了一种新的快速优化方法.采用物理规划将多目标问题转化为单目标问题间接求解,利用遗传算法(GA,Genetic Algorithm)对问题进行设计空间搜索.为降低计算成本,通过变量筛选来降低设计变量空间维数,通过构建径向基函数(RBF,Radial Basis Function)代理模型来减少高精度分析模型的调用次数.最后以类BGM-109导弹模型的气动隐身多目标优化为例对该方法进行校验.在满足升力系数不小于初始升力系数的约束下,进行导弹几何外形优化使全弹阻力系数和前向雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)最小.与标准GA相比,在两者优化结果基本相同的情况下,该方法节约了83%的计算成本.

基于Open CASCADE的导弹轻量化几何参数化建模

快速生成导弹的几何模型是开展导弹总体优化设计的关键技术之一。基于轻量化的导弹几何外形参数化描述方法,结合Open CASCADE,提出了一种不依赖于商业CAD软件的导弹参数化几何建模工具包。介绍了工具包的系统框架、核心技术途径以及与传统性能分析工具(以气动分析为例)的接口形式,并完成了原型工具包的开发。最后以类硫磺石导弹为例,验证了所研究方法与工具包在导弹总体概念设计阶段的建模快速性和模型通用性。

基于SLM的伺服系统多学科联合仿真与设计优化平台

针对航天伺服系统研制流程中存在的协同设计水平不高、设计流程不统一、数据与模型管理分散等问题,以仿真生命周期管理(SLM)商业通用框架为基础定制开发了伺服系统多学科联合仿真与设计优化平台。通过对设计流程分析、流程定制、数据传递、模型管理等方面的研究与开发,将仿真融入设计流程中,实现了航天伺服系统的多学科协同建模与仿真、数据与模型的统一管理等功能,提升了航天伺服系统协同设计水平。

模块化航天机电伺服系统多学科集成设计与优化

针对航天伺服系统现有设计过程中因设计参数耦合因素考虑不全导致系统性能难以进一步提高的问题,提出了一套模块化航天机电伺服系统多学科集成设计与优化方法。从产品层、部件层和零件层对系统进行了模块化划分,给出了模块化设计流程及V字数据传递路线,以具体工程实例验证了模块化集成设计与优化方法的高效性及提升航天伺服系统总体设计水平的可行性。

驭消公费医疗为何赞扬声高？

北京市取消公费医疗，说明破除福利保障的“双轨制”并不是什么“不可能完成的任务”。

基于磁路法与等效热网络法的航天永磁同步电机设计与仿真

针对航天永磁同步电机方案初步设计耗时长、过度依赖商业软件的问题,基于磁路法和热网络法,提出了一套方案设计阶段航天永磁同步电机磁热性能快速预估与仿真方法。给出了定子内径、定子外径、铁芯长度、匝数等关键参数的取值准则,建立了包含36个节点集总参数热网络模型,并以端部绕组为例给出了热平衡方程的详细推导过程。通过与成熟商业软件对比,其电磁计算最大误差出现在电流有效值上,偏差值为6.07%;与样机实测值对比,绕组温升最大误差为7.3%,满足方案设计阶段预示精度要求,为方案设计阶段航天永磁同步电机快速性能预估提供有力支撑。

浊度去除率在城市污水处理工程调试中的应用实践

某城镇污水处理厂采用水解酸化+BAF为主要工艺处理污水,处理量0.5万m3/d,进水水质COD≤500 mg/l、BOD5≤220mg/l、SS≤350 mg/l、NH3-N≤15 mg/l、总氮≤35 mg/l、总磷≤4.0 mg/l。出水标准(GB18918—2002)一级A标准,即COD≤50 mg/l、BOD≤10mg/l、SS≤10 mg/l、动植物≤1 mg/l、石油类≤1 mg/l、NH3-N≤5 mg/l、总氮≤15 mg/l。调试过程中采用控水周期法,同时应用浊度快速核算COD值,指导调试运行,根据水质的浊度与COD之间的关系,确定以浊度去除率作为主要工艺控制参数,具有操作方便、直观、及时变换工艺条件,保证调试的效果,及时发现异常,快速处理,具有良好的使用前景。

航天机电伺服系统非线性表征建模与动态特性精细化预示

针对机、电、磁、控多非线性强耦合作用导致航天机电伺服系统动态特性预示难的问题,基于MBSE、层次分析法、增量式建模技术分别构建了机电伺服应用于推力矢量控制的V型需求模型、多层架构模型、精细化性能预示模型。一级模型通过调配电机功率和减速比,支持位置包络预示;二级模型增量电阻-电感(RL)电磁转换架构和运动三角关系,实现位置响应预示与尺寸估计;三级模型构建多物理域耦合关系;四级模型精细化关键参数非线性,达到转速和电流动态响应准确预示效果。通过3组时域测试验证了多层级模型预示精度。设计实例表明,所建多层级模型完成多约束下机电伺服设计优化获得的可行解数量比第四级高精度模型单独优化多3.6倍、计算耗时缩减50.6%;最优方案功重比达488.95 W/kg,相频带宽达9.87 Hz,有效支撑航天机电伺服系统的快速设计和精准迭代,同时为火箭系统的数字化转型提供了可行实践方法。