导　　师： 杨波

学科专业： H0201

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 电子科技大学

摘　　要： 不确定性广泛存在于设计过程的各个方面,基于确定性的设计优化已经不能满足人们对设计的需要,因此需要对不确定性条件下的设计优化进行研究。设计过程中不确定性的分析和优化是研究的重点,现有的不确定性设计优化方法中,主要有基于可靠性/可能性的设计优化和基于稳健设计优化两种优化方法,两者从不同的角度对不确定性进行描述,前者关注系统不失效的大小,后者关注系统性能的稳健性。但是只是从单一的方面考虑,一种设计优化的最优解不能保证也是另一种方法的最优解,甚至有可能是另一种方法的非可行解,因此有必要在设计中综合考虑两者的影响,在两种优化中找到平衡,得到系统的全局最优解。在基于不确定性的多学科设计优化中,不确定性会在学科之间相互传播,而且学科的不确定性也会在系统的最终输出中累积,因此,不确定性分析将更加复杂,多学科设计优化也更加繁琐,计算量也将更大。为了提高多学科系统的计算效率和得到更加满意的最优解,对不确定性条件下的多学科设计优化进行研究将很有必要。针对以上提到的问题,本文主要作了以下几方面的研究:分析了现有的不确定性条件下的单学科设计优化方法,提出了同时考虑系统可靠性和稳健性的稳健可靠性多目标设计优化模型,分别对基于随机不确定性、认知不确定性和两种不确定性的稳健可靠性模型进行建模,由于提出的模型是多目标问题,我们利用物理规划方法进行求解,最后提出了基于顺序优化和可靠性/可能性估计和物理规划的多目标设计优化求解算法。建立了同时包含随机不确定性和认知不确定性的多学科设计优化模型,根据提出的模型,提出基于协同优化的多学科可靠性和可能性分析方法,并用算例证明方法的可行性。针对本文提出的多学科设计优化模型,建立基于顺序优化和可靠性/可能性估计的顺序优化框架,利用协同优化进行确定性多学科优化问题的求解,结合基于协同优化的多学科不确定性分析,建立了基于协同优化和顺序优化和可靠性/可能性估计的多学科设计优化求解算法,最后用实例说明算法的可行性。

关 键 词： 不确定性 多学科设计优化 稳健可靠性 物理规划 协同优化

分 类 号： [TB47]

领　　域： [一般工业技术]