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基于新型梯度增强代理模型的高效全局优化方法研究

摘要

近年来,随着飞行器气动优化设计要求的不断提升,设计变量规模不断扩大,建立具有一定精度代理模型所需要的样本点数呈指数增长.梯度增强型代理模型一定程度上可以减少所需的样本点数量,但是目前在实际应用中效果并不是很理想.为解决这一问题,本文发展了一种间接引入梯度信息的新方法,使用分层kriging模型的思想对原先的梯度信息进行松弛,构建HGEK模型.首先,对kriging模型、GEK模型和HGEK模型的理论与算法进行了公式推导与介绍.其次,采用数值算例对这三种方法的正确性进行了验证.结果表明,HGEK模型和GEK模型的精度均优于kriging模型.最后,将HGEK模型和GEK模型应用于NACA0012翼型的优化设计问题,结果也表明HGEK模型和GEK模型的优化结果优于kriging模型.

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