神经网络响应面逼近在飞机总体优化设计中的应用

摘要

介绍了响应面方法的概念及其数学描述形式。分析了通过神经网络来实现响应面模型构建的方法。结合飞机设计的复杂过程 ,采用基于响应面的多学科优化方法解决不同的学科之间存在着的各种耦合关系、以及多个学科的综合协调问题。通过神经网络响应面来完成各个子学科空间之间的数据交换与协调 ,以此来逼近设计空间上的最优解。给出了一个飞机总体方案设计中解决飞机概念尺寸的算例 ,在子空间和系统层中均采用遗传算法进行优化 ,并与单一采用遗传算法解决同一问题的结果进行了对比。研究表明 ,应用神经网络构建的响应面模型能够减少系统的分析次数并能够很大程度上提高模型的精度 ,最终在设计空间内寻找出较好的设计方案。