并行GSE方法及其在耦合系统优化中的应用

摘要

指出了并行全局灵敏度方程(global sensitivity equation, GSE)方法的优势,定性分析了并行GSE方法的计算性能.在ModelCenter框架下开发了通用并行GSE驱动组件(general parallel GSE driver, GPGDRV),并与优化算法相结合,基于COM技术开发了通用并行GSE优化器(general parallel GSE optimizer, GPGOPT),进而将并行GSE方法用于耦合系统优化.数值算例表明,GSE方法可以显著提高耦合系统灵敏度的求解效率.将GPGDRV和GPGOPT用于某假想的教练机方案优化设计,并与有限差分法进行计算性能定量比较,定量比较结果与定性分析相符.研究还表明,GSE方法极大地提高了耦合系统优化的效率,使优化时间缩短约76%,并行GSE方法可进一步缩短优化时间.GPGDRV和GPGOPT对于耦合系统的分析和优化具有实用性.