啟發(fā)式算法與飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
定 價(jià):120 元
- 作者:楊朝旭
- 出版時(shí)間:2015/11/30
- ISBN:9787516506080
- 出 版 社:中航出版?zhèn)髅?/span>
- 中圖法分類(lèi):H31
- 頁(yè)碼:307
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- 開(kāi)本:16K
《啟發(fā)式算法與飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)》介紹了進(jìn)化算法、進(jìn)化策略、粒子群算法、多目標(biāo)優(yōu)化算法和蟻群算法等現(xiàn)代啟發(fā)式算法,圍繞如何將優(yōu)化算法應(yīng)用于飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化及飛行航路規(guī)劃問(wèn)題展開(kāi)討論!秵l(fā)式算法與飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)》共計(jì)11章,內(nèi)容包括飛機(jī)的常用飛行品質(zhì)和飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化策略、提高遺傳算法搜索效率的改進(jìn)措施、粒子群算法和進(jìn)化策略的改進(jìn)措施及其在飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、基于多目標(biāo)進(jìn)化算法的飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、進(jìn)化算法在多操縱面控制分配中的應(yīng)用、基于蟻群算法的路徑規(guī)劃和多機(jī)任務(wù)分配等!秵l(fā)式算法與飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)》以工程應(yīng)用為導(dǎo)向,沒(méi)有過(guò)多地涉及優(yōu)化算法的理論研究工作,主要從使用角度對(duì)現(xiàn)代啟發(fā)式算法進(jìn)行工程化改造,以提高飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。
《啟發(fā)式算法與飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)》可作為與飛機(jī)飛行控制專(zhuān)業(yè)有關(guān)的教師和碩士、博士研究生的教學(xué)參考書(shū),也可供有關(guān)專(zhuān)業(yè)的科技人員參考。
第1章緒論
1.1現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1.1現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1.2現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)
1.2啟發(fā)式算法綜述
1.2.1遺傳算法綜述
1.2.2進(jìn)化策略綜述
1.2.3多目標(biāo)進(jìn)化算法綜述
1.3基于啟發(fā)式算法的飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化綜述
1.3.1基于啟發(fā)式算法的飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化綜述
1.3.2多目標(biāo)參數(shù)綜合方法簡(jiǎn)介
1.3.3 CONDUIT簡(jiǎn)介
1.4本書(shū)的研究?jī)?nèi)容
1.5本章小結(jié)
第2章飛機(jī)飛行品質(zhì)常用評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化策略
2.1飛機(jī)飛行品質(zhì)規(guī)范的基本體制
2.1.1飛機(jī)的分類(lèi)
2.1.2飛行任務(wù)階段的種類(lèi)
2.1.3飛行品質(zhì)的等級(jí)
2.2飛機(jī)飛行品質(zhì)的常用評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
2.2.1等效系統(tǒng)的概念、原理和方法
2.2.2飛機(jī)法向(飛行軌跡)軸的要求
2.2.3飛機(jī)縱向速度軸的要求
2.2.4飛機(jī)俯仰軸的飛行品質(zhì)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
2.2.5飛機(jī)滾轉(zhuǎn)軸的飛行品質(zhì)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
2.2.6飛機(jī)航向軸的飛行品質(zhì)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
2.3飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化策略和參考模型選擇
2.3.1基于參考模型的飛行控制系統(tǒng)進(jìn)化算法優(yōu)化策略
2.3.2參考模型的選擇原則
2.4多目標(biāo)進(jìn)化算法在飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化中應(yīng)用時(shí)的問(wèn)題
2.4.1大包線范圍內(nèi)飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)點(diǎn)的選擇
2.4.2使用多目標(biāo)進(jìn)化算法對(duì)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)偏好信息的處理
2.5基于動(dòng)壓的參數(shù)范圍快速界定和調(diào)參方法
2.6本章小結(jié)
第3章基于直接搜索的遺傳算法及其在飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1遺傳算法概述
3.1.1遺傳算法的基本概念和原理
3.1.2適應(yīng)度函數(shù)的選擇及其尺度變換
3.1.3遺傳操作的具體方法
3.1.4小生境技術(shù)
3.2基于模式搜索法的遺傳算法
3.2.1模式搜索法簡(jiǎn)介
3.2.2基于模式搜索法的遺傳算法
3.2.3基于模式搜索法的遺傳算法數(shù)字仿真結(jié)果
3.3基于旋轉(zhuǎn)方向法的遺傳算法
3.3.1旋轉(zhuǎn)方向法簡(jiǎn)介
3.3.2基于旋轉(zhuǎn)方向法的遺傳算法
3.3.3基于旋轉(zhuǎn)方向法的遺傳算法數(shù)字仿真結(jié)果
3.3.4在飛行控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用示例
3.4基于單純形法的遺傳算法
3.4.1單純形法簡(jiǎn)介
3.4.2基于單純形的遺傳算法
3.4.3基于單純形的遺傳算法數(shù)字仿真結(jié)果
3.53種基于直接搜索的遺傳算法的對(duì)比
3.5.13種基于直接搜索的遺傳算法搜索速度的對(duì)比
3.5.23種基于直接搜索的遺傳算法搜索精度的對(duì)比
3.6遺傳算法在無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃中的應(yīng)用
3.6.1協(xié)同逆推優(yōu)化控制問(wèn)題
3.6.2協(xié)同逆推優(yōu)化控制求解
3.6.3仿真
3.7本章小結(jié)
第4章基于正交設(shè)計(jì)和均勻設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法及其在飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用
4.1基于正交設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法
4.1.1正交設(shè)計(jì)
4.1.2基于正交設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法
4.1.3仿真驗(yàn)證
4.2基于均勻設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法
4.2.1均勻設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
4.2.2基于均勻設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法
4.2.3仿真驗(yàn)證
4.3基于正交設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法和基于均勻設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法對(duì)比分析及改進(jìn)
4.3.1基于正交設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法和基于均勻設(shè)計(jì)的進(jìn)化算法的對(duì)比分析
4.3.2基于小生境的改進(jìn)正交設(shè)計(jì)進(jìn)化算法
4.3.3仿真驗(yàn)證
4.4基于正交設(shè)計(jì)的小生境遺傳算法在飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.5本章小結(jié)
第5章基于反饋機(jī)制和混沌變異的改進(jìn)進(jìn)化策略及其在飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用
5.1基于反饋機(jī)制的改進(jìn)進(jìn)化策略
5.1.1(μ,λ) —ES基本步驟
5.1.2基于反饋機(jī)制的進(jìn)化策略
5.1.3基于反饋和共享機(jī)制的進(jìn)化策略步驟
5.1.4數(shù)字仿真驗(yàn)證
5.2基于反饋機(jī)制和混沌變異的進(jìn)化策略
5.2.1混沌及其運(yùn)動(dòng)特性簡(jiǎn)介
5.2.2基于反饋機(jī)制和混沌變異的進(jìn)化策略
5.2.3數(shù)字仿真驗(yàn)證
5.3基于反饋機(jī)制和混沌變異的進(jìn)化策略在飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用
第6章基于Pareto方法的多目標(biāo)進(jìn)化算法及其改進(jìn)
6.1多目標(biāo)優(yōu)化的基本概念
6.1.1多目標(biāo)優(yōu)化的基本概念
6.1.2多目標(biāo)進(jìn)化算法的設(shè)計(jì)要求
6.1.3多目標(biāo)進(jìn)化算法性能指標(biāo)
6.1.4多目標(biāo)進(jìn)化算法的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)
6.2非劣分類(lèi)遺傳算法及其改進(jìn)
6.2.1NSGA —Ⅱ算法
6.2.2 NSGA —Ⅱ的缺點(diǎn)及改進(jìn)思路
6.2.3 NSGA —Ⅱ中自適應(yīng)SBX算子及其性能分析
6.2.4 Tent映射性能分析及其改進(jìn)
6.2.5 ACHNSGA —Ⅱ算法
6.3一種改進(jìn)的非劣分類(lèi)差分進(jìn)化算法(INSDE)
6.3.1差分進(jìn)化算法基本原理
6.3.2 INSDE
6.3.3數(shù)值仿真驗(yàn)證
6.4強(qiáng)度Pareto進(jìn)化算法(SPEA2)及其改進(jìn)
6.4.1SPEA2算法
6.4.2 SPEA2算法的缺點(diǎn)分析及其改進(jìn)
6.4.3仿真驗(yàn)證
6.5強(qiáng)度Pareto混沌差分進(jìn)化算法(SPCDE)
6.5.1 SPCDE算法的主要思想
6.5.2 SPCDE算法的主要操作及步驟
6.5.3數(shù)值試驗(yàn)與分析
第7章粒子群算法及其在飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用
7.1粒子群算法的基本理論
7.2基于粒子群算法的飛機(jī)魯棒控制律設(shè)計(jì)
7.2.1問(wèn)題提
7.2.2μ綜合理論概述
7.2.3存在彈性模態(tài)的飛機(jī)方程
7.2.4使用粒子群算法優(yōu)化加權(quán)函數(shù)
7.2.5仿真
7.2.6控制器降階
7.3多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法及其改進(jìn)
7.3.1基本多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法
7.3.2自適應(yīng)混合多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法
7.3.3性能驗(yàn)證
7.4本章小結(jié)
第8章飛行控制設(shè)計(jì)多目標(biāo)優(yōu)化研究
8.1多目標(biāo)飛機(jī)低階等效系統(tǒng)擬配
8.1.1目標(biāo)函數(shù)的選擇
8.1.2改進(jìn)的精英保留策略
8.1.3算法步驟
8.1.4仿真算例
8.1.5仿真結(jié)果分析
8.2基于人機(jī)閉環(huán)參考模型的飛行控制多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
8.2.1基于參考模型的飛行控制設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
8.2.2基于人機(jī)閉環(huán)TDNS準(zhǔn)則和CAP準(zhǔn)則的參考模型選擇
8.2.3基于人機(jī)閉環(huán)的飛行控制系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化
8.2.4 PIO易感性分析
8.2.5仿真結(jié)果分析
8.3LQG/LTR縱向飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
8.3.1LQG/LTR設(shè)計(jì)的基本原理
8.3.2基于參考模型的LQG/LTR飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
8.3.3基于參考模型的LQG/LTR設(shè)計(jì)方法仿真算例
8.4基于含約束的輸出反饋特征結(jié)構(gòu)配置的飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
8.4.1含約束的輸出反饋特征結(jié)構(gòu)配置優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
8.4.2基于多目標(biāo)優(yōu)化的含約束的輸出反饋特征結(jié)構(gòu)配置的優(yōu)化設(shè)計(jì)
8.4.3重構(gòu)飛行控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
8.5本章小結(jié)
……
第9章基于進(jìn)化算法的飛機(jī)多操縱面控制分配技術(shù)
第10章蟻群算法及其在無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃中的應(yīng)用
第11章總結(jié)
附錄Admire飛機(jī)結(jié)構(gòu)布局、結(jié)構(gòu)參數(shù)、操縱面約束
參考文獻(xiàn)
版權(quán)頁(yè):
2.4多目標(biāo)進(jìn)化算法在飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化中應(yīng)用時(shí)的問(wèn)題
2.4.1大包線范圍內(nèi)飛行控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)點(diǎn)的選擇
在飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,往往希望能用一套參數(shù)涵蓋盡可能大的飛行包線,希望所設(shè)計(jì)的飛行控制系統(tǒng)具有較大范圍的魯棒性。然而,由于飛機(jī)在不同飛行高度、不同飛行速度、攜帶不同外掛的情況下,氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)的變化較大,飛機(jī)的飛行品質(zhì)在一套控制器參數(shù)的作用下在整個(gè)飛行包線范圍內(nèi)都達(dá)到1級(jí)品質(zhì)顯然是不現(xiàn)實(shí)的。在實(shí)際飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,都是先在包線上選擇設(shè)計(jì)點(diǎn),而后針對(duì)設(shè)計(jì)點(diǎn)處的飛行狀態(tài)進(jìn)行控制器參數(shù)設(shè)計(jì),在逐點(diǎn)設(shè)計(jì)完成后,再對(duì)中間狀態(tài)進(jìn)行插值,最后擬合出控制器參數(shù)隨高度、馬赫數(shù)或動(dòng)壓的變化規(guī)律。
如果希望所選的參數(shù)在較大包線范圍內(nèi)都具有良好的魯棒性,首先要進(jìn)行包線設(shè)計(jì)區(qū)域的劃分和設(shè)計(jì)點(diǎn)的選擇。當(dāng)然如果包線設(shè)計(jì)區(qū)域劃分得過(guò)大,則飛機(jī)氣動(dòng)參數(shù)變化很大,可能在使用多目標(biāo)進(jìn)化算法來(lái)搜索大包線范圍內(nèi)的控制器參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)難以找到在這么大范圍內(nèi)都滿足1級(jí)品質(zhì)的控制器參數(shù)。如果選擇的設(shè)計(jì)點(diǎn)過(guò)多,就要處理一個(gè)高維多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,而高維多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題處理起來(lái)是非常困難的,并且目前也沒(méi)有很好的算法來(lái)解決高維多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。所以在對(duì)大包線范圍內(nèi)的飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)前,要對(duì)飛行狀態(tài)進(jìn)行合理的劃分,以提高進(jìn)化算法搜索效率和控制系統(tǒng)的魯棒性。