人机交互的演化设计方法及其在航天器舱布局方案设计中的应用

摘要

该论文主要研究复杂工程系统总体布局方案设计的理论方法及其在大型航天器舱布局优化设计中的应用.航天器舱布局方案优化设计是研究在满足各种工程技术条件的前提下,如何将各种仪器和设备最优的布置在航天器舱体内(或外),使得总体布局的某一项或几项评价指标达到最优.这是一个亟待解决而又未很好解决的重要工程课题.布局问题的NP-困难性和航天器设计本身的巨大复杂性使得该问题的解决既有理论上的开拓性和挑战性,又存在工程实践上的艰难性和复杂性.航天器舱布局方案优化设计属带性能约束的三维布局优化问题,属具有不确定性、高度非线性、既有定性又有定量问题的复杂工程系统问题,单纯依靠人或计算机算法(包括人工智能技术)去解决都是非常困难的.1991年Lenat、Feigenbaum提出的人机合作(Man-Machine Synergy)和同年钱学森、戴汝为等提出的人机结合(Human-Machine Cooperation)思想和方法论,被认为是21世纪解决复杂工程问题的重要途径、自动化设计的重要发展方向,但其可操作性问题一直未很好解决.该论文以航天器舱布局方案优化设计为应用背景,遵循

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1工程背景和科学问题的提出

1.2布局问题研究现状综述

1.3数学模型化问题

1.4论文的主要研究内容及结构

参考文献

第二章带性能约束布局问题

2.1带性能约束布局问题实例

2.2带性能约束布局问题的算法

2.3航天器舱布局方案设计

2.4小结

参考文献

第三章混合粗粒度遗传算法

3.1遗传算法的基本原理

3.2遗传算法在布局中的应用

3.3并行遗传算法

3.4混合粗粒度遗传算法

3.5算例

3.6小结

参考文献

第四章人机交互的遗传算法

4.1人机合作(Man-Machine Cooperation)的理念

4.2人机交互的遗传算法(Human-Gomputer Interaction Genetic Algorithm,简称HCIGA)

4.3算例

4.4小结

参考文献

第五章人机交互的演化协同设计

5.1协同设计概述

5.2人机交互的演化协同设计(Human-Gomputer Interactive Evolution Cooperation Design,简称HCIGA)

5.3算例

5.4小结

参考文献

第六章航天器舱布局方案设计

6.1航天器舱布局方案软件设计(Software Design of Spacecraft Vessel Layout Scheme)

6.2返回式人造卫星回收舱布局方案设计

6.3空间站舱的预研布局方案设计

6.4小结

参考文献

第七章结论与展望

7.1论文的主要工作

7.2研究工作展望

作者发表学术论文及承担的课题

致谢

论文创新点