本文關(guān)鍵詞：不確定性MDO理論及其在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著空間技術(shù)的不斷提高和應(yīng)用需求的不斷發(fā)展,對衛(wèi)星的穩(wěn)健性和可靠性提出了越來越高的要求。論文從提高衛(wèi)星設(shè)計質(zhì)量的角度出發(fā),對不確定性多學科設(shè)計優(yōu)化(Uncertainty Multidisciplinary Design Optimization,UMDO)的理論及應(yīng)用進行了系統(tǒng)研究,初步形成了一套完整的不確定性MDO方法,并將其應(yīng)用于可接受在軌服務(wù)小衛(wèi)星總體設(shè)計優(yōu)化問題中。 首先,研究了不確定性理論。闡述了不確定性MDO基本概念,研究了不確定性分類與建模方法、不確定性分析方法和約束可靠性等效處理方法,為實現(xiàn)不確定性MDO對不確定性因素進行合理有效的管理、分析和計算提供了技術(shù)途徑。 其次,研究了試驗設(shè)計與近似建模方法。提出了基于最優(yōu)拉丁超立方設(shè)計的序貫分組試驗設(shè)計方法,以及基于序貫分組試驗設(shè)計和Kriging函數(shù)的改進序貫近似建模方法。該方法能夠在保證近似精度的要求下減少建模所需的樣本數(shù)量,從而有效地解決復雜系統(tǒng)近似建模的計算復雜性問題。 然后,研究了不確定性MDO優(yōu)化過程。以并行子空間優(yōu)化過程為基礎(chǔ),提出了基于探測加點和限制記憶法的加速響應(yīng)面逼近策略,以及基于對策論的混合子空間組織方法。在此基礎(chǔ)上集成不確定性設(shè)計優(yōu)化方法,形成了基于對策論的混合子空間不確定性MDO優(yōu)化過程GBCSSUO(Game theory Based CompositeSubSpace Uncertainty Optimization)。通過GBCSSUO的有效組織,能夠使不確定性MDO的計算復雜度得以降低,優(yōu)化效率得到提高。 最后,以可接受在軌服務(wù)小衛(wèi)星為對象,對不確定性MDO在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用進行研究。根據(jù)對地觀測和可接受在軌服務(wù)的任務(wù)需求,初步設(shè)計了小衛(wèi)星總體方案,建立了總體設(shè)計學科模型及其不確定性模型。采用GBCSSUO對總體多學科設(shè)計優(yōu)化問題進行集成實現(xiàn)與優(yōu)化求解,結(jié)果較好的驗證了GBCSSUO的可行性和有效性,并給出了滿足穩(wěn)健性和可靠性要求的較優(yōu)的總體設(shè)計方案。 論文對不確定性MDO理論進行了系統(tǒng)研究,并將其應(yīng)用于可接受在軌服務(wù)小衛(wèi)星的總體設(shè)計優(yōu)化中,為促進不確定性MDO方法在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用提供了一套較好的思路和方法,為提高衛(wèi)星總體設(shè)計水平奠定了良好的基礎(chǔ)。論文在衛(wèi)星總體設(shè)計中引入可接受在軌服務(wù)的設(shè)計思想,對可接受在軌服務(wù)衛(wèi)星的總體設(shè)計進行了初步探索,對我國開展可接受在軌服務(wù)衛(wèi)星的研究具有一定參考價值。
【關(guān)鍵詞】：不確定性MDO 試驗設(shè)計 近似建模 不確定性MDO優(yōu)化過程 可接受在軌服務(wù)衛(wèi)星
【學位授予單位】：國防科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：V423.41
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 論文研究背景與意義14-15
• 1.2 不確定性 MDO概述15-21
• 1.2.1 不確定性 MDO理論框架及關(guān)鍵技術(shù)分析15-17
• 1.2.2 不確定性 MDO研究進展17-21
• 1.3 可接受在軌服務(wù)衛(wèi)星總體設(shè)計概述21-23
• 1.3.1 可接受在軌服務(wù)衛(wèi)星研究進展21-22
• 1.3.2 可接受在軌服務(wù)衛(wèi)星總體設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)分析22-23
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 不確定性理論基礎(chǔ)25-38
• 2.1 基本概念25-28
• 2.2 不確定性分類與建模方法28-30
• 2.2.1 不確定性分類28-29
• 2.2.2 不確定性建模方法29
• 2.2.3 不確定性參數(shù)靈敏度分析方法29-30
• 2.3 不確定性分析方法30-34
• 2.3.1 不確定性傳遞分析方法30-32
• 2.3.2 約束可靠度分析方法32-34
• 2.4 約束可靠性等效處理方法34-37
• 2.4.1 概率分布矩配比法35
• 2.4.2 最壞可能分析法35-36
• 2.4.3 角空間分析法36
• 2.4.4 方差模型分析法36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 基于序貫分組試驗設(shè)計和 Kriging函數(shù)的改進序貫近似建模方法38-55
• 3.1 近似建模方法概述38-40
• 3.2 序貫分組試驗設(shè)計方法40-45
• 3.2.1 試驗設(shè)計方法的比較與選取40-43
• 3.2.2 基于最優(yōu)LHD的序貫分組試驗設(shè)計方法43-45
• 3.3 Kriging函數(shù)近似建模方法45-47
• 3.4 基于序貫分組試驗設(shè)計和 Kriging函數(shù)的改進序貫近似建模方法47-53
• 3.4.1 算法模型與流程47-49
• 3.4.2 算例分析49-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 基于對策論的混合子空間不確定性 MDO優(yōu)化過程55-78
• 4.1 并行子空間優(yōu)化過程55-59
• 4.1.1 基于響應(yīng)面的并行子空間優(yōu)化過程55-57
• 4.1.2 基于加速響應(yīng)面逼近的改進并行子空間優(yōu)化過程57-59
• 4.2 基于對策論的混合子空間優(yōu)化過程59-70
• 4.2.1 對策論概述60-62
• 4.2.2 算法模型與流程62-65
• 4.2.3 算例分析65-70
• 4.3 基于對策論的混合子空間不確定性 MDO優(yōu)化過程70-76
• 4.3.1 基本思想70-71
• 4.3.2 算法模型與流程71-73
• 4.3.3 算例分析73-76
• 4.4 本章小結(jié)76-78
• 第五章 可接受在軌服務(wù)小衛(wèi)星總體設(shè)計78-91
• 5.1 任務(wù)需求與功能分析78
• 5.2 可接受在軌服務(wù)對地觀測小衛(wèi)星總體方案初步設(shè)計78-86
• 5.2.1 軌道類型選擇78-79
• 5.2.2 模塊化設(shè)計79-84
• 5.2.3 構(gòu)型與布局設(shè)計84-86
• 5.3 可接受在軌服務(wù)對地觀測小衛(wèi)星總體設(shè)計學科模型86-90
• 5.3.1 軌道模型86
• 5.3.2 分系統(tǒng)模型86-89
• 5.3.3 學科關(guān)系分析89-90
• 5.4 本章小結(jié)90-91
• 第六章 可接受在軌服務(wù)小衛(wèi)星總體不確定性設(shè)計優(yōu)化91-103
• 6.1 不確定性設(shè)計優(yōu)化問題描述91-92
• 6.1.1 優(yōu)化目標91
• 6.1.2 約束條件91-92
• 6.1.3 不確定性設(shè)計優(yōu)化問題數(shù)學表述92
• 6.2 設(shè)計優(yōu)化的不確定性因素建模92-96
• 6.2.1 結(jié)構(gòu)不確定性92-93
• 6.2.2 軌道與有效載荷分辨率不確定性93-94
• 6.2.3 其他分系統(tǒng)質(zhì)量與功率估算不確定性94
• 6.2.4 不確定性設(shè)計變量和系統(tǒng)參數(shù)的顯著性分析94-96
• 6.3 GBCSSUO優(yōu)化過程的集成與實現(xiàn)96-98
• 6.4 優(yōu)化結(jié)果與分析98-102
• 6.5 本章小結(jié)102-103
• 結(jié)束語103-106
• 致謝106-108
• 參考文獻108-117
• 作者在學期間取得的學術(shù)成果117

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳小前;姚雯;魏月興;趙勇;;飛行器多學科設(shè)計優(yōu)化理論的工程應(yīng)用[J];國防科技大學學報;2011年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 許林;飛行器MDO過程及相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用[D];國防科學技術(shù)大學;2009年

2 常輝;衛(wèi)星星座協(xié)同優(yōu)化設(shè)計研究[D];華中科技大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 劉昶;考慮不確定性的衛(wèi)星系統(tǒng)總體方案云優(yōu)化設(shè)計方法[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

2 劉常青;基于概率偏差的戰(zhàn)術(shù)導彈總體方案設(shè)計技術(shù)[D];國防科學技術(shù)大學;2011年

3 高顯忠;戰(zhàn)術(shù)導彈概率設(shè)計與蒙特卡羅方法研究[D];國防科學技術(shù)大學;2009年

4 黃盈;飛行/推進綜合控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究[D];南昌航空大學;2012年

5 馬石磊;不確定性MDO在驅(qū)動橋殼輕量化設(shè)計中的應(yīng)用[D];山東大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：不確定性MDO理論及其在衛(wèi)星總體設(shè)計中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：357598