基于代理模型验证的混合不确定性优化方法及其在空间绳系设计中的应用

发布时间：2017-07-13 11:22

  本文关键词：基于代理模型验证的混合不确定性优化方法及其在空间绳系设计中的应用

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【摘要】：不确定性优化设计方法对于提高产品的设计质量至关重要。随着对不确定性优化方法研究的不断深入,对于只包含随机不确定性的情况,基于概率的可靠性设计优化方法已日趋成熟;对于包含由知识不足、信息模糊、数据不完备等原因引起的认知不确定性的情况,基于可能性的可靠性设计优化已发挥了一定作用。但对于同时包含随机和认知不确定性的情况,目前还没有一套完整的可靠性设计优化方法体系。针对上述情况,为适应目前结构设计优化中的模型通用性低、计算复杂性高以及计算工作量大等现实问题,本文以可展开空间绳系的设计优化为主要工程背景,结合代理模型验证和设计优化方法,旨在研究能够处理混合不确定性情况下的设计优化方法,为空间绳系的设计提供一定的技术支持。本文的主要研究内容如下:(1)在可展开空间绳系的工作原理及结构特点的基础上,分析系统中包含的随机和认知不确定性因素,从系统载荷,系统参数和系统模型入手,开展对可展开空间绳系不确定性设计优化的研究。本文的重点是研究能够处理同时包含随机和认知不确定性的混合变量设计优化(Mixed Variable Design Optimization,MVDO)模型,并提出基于顺序优化与可靠性评估(Sequential Optimization and Reliability Assessment,SORA)方法的MVDO模型求解方法和流程。(2)对于优化模型中的非线性隐式函数的问题,利用BP神经网络对隐式未知函数的逼近功能,结合试验设计、有限元方法,建立可展开机构的强度神经网络的高精度全局代理模型。并以代理模型的误差为不确定性变量,提出验证代理模型精度的假设检验方法。在前面基础上,构建可展开机构的混合不确定性设计优化模型,并获得具有一定工程参考价值的优化设计结果,验证本文所提方法的有效性。
【关键词】：混合不确定性 不确定性设计优化 高精度代理模型 模型验证 空间绳系可展开机构
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB472;TB114.3

【参考文献】

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1 李坚;代理模型近似技术研究及其在结构可靠度分析中的应用[D];上海交通大学;2013年

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本文编号：536763