基于高保真度代理模型的卫星结构优化

作者：杨丽丽; 孔祥龙; 李文龙; 许浩; 尤超蓝

来源：振动与冲击, 2021, 40(23): 208-222.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.23.028

• 卫星结构优化
• 动态代理模型
• 径向基函数(RBF)
• 自适应模拟退火(ASA)算法
• 高保真度

为了提高卫星结构优化的设计质量和计算效率,结合径向基函数(RBF)代理模型和自适应模拟退火(ASA)算法提出了一种基于高保真度动态代理模型(HFDSM)的全局优化方法。该方法依据全局优化结果构造了一种搜索空间自适应更新策略,在优化过程中完成搜索空间的更新后,在其内部补充样本点以及重建近代理模型,并以最优解的预测误差和目标函数的下降程度作为优化过程收敛的判定准则,保证了优化的全局收敛性和最优解处的模型精确性。高维测试函数和工字梁算例的优化结果表明,该方法不仅能获得高精度的优化结果,还显著提高了优化求解的效率。最后,采用该方法求解某高维卫星结构优化问题,优化结果中结构基频及动力学响应等约束函数的最大预测误差仅为0.65%,并且相对于直接采用自适应模拟退火算法进行求解,时间成本降低了50%以上,从而验证了该方法在求解卫星结构设计优化问题时具有很高的精确性和计算效率。

• 单位
  上海卫星工程研究所; 航天学院; 哈尔滨工业大学