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典型文献
面向航程能力的固体火箭发动机方案设计优化
文献摘要:
为解决飞行器航程最优为目标的固体火箭发动机方案设计优化问题,在固定规模约束下建立了复杂三维发动机装药、壳体和喷管的几何参数化模型及推力、质量的性能模型,同时,根据助推滑翔飞行器飞行环境严酷、性能要求高等特点,建立了多约束飞行器航程能力评估模型,然后采用改进自适应Legendre-Gauss-Radau伪谱法评估当前发动机方案对应的飞行器最大航程,构建了含约束的混合整数参数优化问题.针对高耗时混合整数参数优化问题,引入Kriging代理模型,对实数型序列近似优化算法进行了调整,加入了整数约束.针对传统全局加点准则收敛速度慢的问题,提出了局部增强策略,并进行了数值验证.仿真结果表明:采用改进自适应伪谱法得到的飞行轨迹满足全部约束要求,相对于初始固体火箭发动机方案,优化后的发动机方案对应的最大航程提升了 12.89%,改进算法的优化结果与遗传算法一致,但耗时函数的调用次数仅为后者的2%,且相比于传统序列近似优化算法,该算法具有一定的全局搜索能力,有效改善了收敛速度.
文献关键词:
固体火箭发动机;翼柱形装药;轨迹优化;代理模型;近似优化
作者姓名:
宋少倩;陈永信;任鹏飞;周文勇;李伟喆
作者机构:
中国运载火箭技术研究院,北京100076;上海机电工程研究所,上海201109;北京宇航系统工程研究所,北京100076
引用格式:
[1]宋少倩;陈永信;任鹏飞;周文勇;李伟喆-.面向航程能力的固体火箭发动机方案设计优化)[J].哈尔滨工业大学学报,2022(12):27-37
A类:
翼柱形装药
B类:
航程,固体火箭发动机,优化问题,规模约束,壳体,喷管,几何参数,参数化模型,推力,性能模型,助推滑翔,滑翔飞行器,飞行环境,严酷,性能要求,多约束,能力评估模型,Legendre,Gauss,Radau,伪谱法,大航,整数,Kriging,代理模型,实数,近似优化算法,加点,收敛速度,速度慢,局部增强,增强策略,数值验证,飞行轨迹,改进算法,调用,统序,全局搜索,搜索能力,轨迹优化
AB值:
0.329402
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