池元成 王彦静 董 伟 陆小兵 郭会章

中国运载火箭技术研究院研究发展中心, 北京 100076



基于响应面更新的飞行器协同优化方法

池元成 王彦静 董 伟 陆小兵 郭会章

中国运载火箭技术研究院研究发展中心, 北京 100076

飞行器总体设计是一项复杂系统工程，多专业、强耦合是其特点。针对飞行器总体快速设计需求，提出基于响应面更新的协同优化方法。通过将临时最优解纳入输入输出样本对方法，逐步更新响应面模型，并利用协同优化方法对复杂系统进行分解寻优。以某飞行器为应用对象进行优化设计，结果表明该方法能够快速获得最优解，提高求解效率。 关键词 飞行器总体设计；协同优化；响应面；试验设计

飞行器总体设计是一项复杂系统工程，涉及多专业、多变量和多约束，直接影响飞行器的作战性能、研制周期和经费等，在飞行器整个研制过程中具有重要地位。飞行器总体设计是根据战技要求和各项技术发展现状，对飞行器及其各系统进行综合、协调、研究和设计的过程，往往经过多次迭代，才能得到综合性能最佳的飞行器总体方案[1]。

多学科优化设计(Multidisciplinary Design Optimization，MDO)最早是由Sobiesky提出[2]。由于MDO充分考虑了复杂系统内部的耦合关系，利用分级方式将强耦合降低为低耦合，各子系统优化的同时完成系统级优化，最终完成复杂系统优化。因此，非常适合求解各类复杂系统优化问题[3～5]。目前，MDO发展出了协同优化方法(Collaborative Optimization，CO)、并行子空间优化方法(ConCurrent Subspace Optimization，CSSO)、双层集成系统……