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基于序列二次规划及机器学习算法的油气田生产优化模型
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作者 白宗翰 康琦 +1 位作者 吴海浩 宫敬 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期165-172,共8页
油气田生产优化可以提高储层的产能及整体产量,在油气行业中具有重要的意义。现有方法在处理复杂油气系统时存在计算效率低、模型耦合性差等问题。针对油气田生产优化问题,提出了一个基于序列二次规划(SQP)算法与机器学习算法的地上—... 油气田生产优化可以提高储层的产能及整体产量,在油气行业中具有重要的意义。现有方法在处理复杂油气系统时存在计算效率低、模型耦合性差等问题。针对油气田生产优化问题,提出了一个基于序列二次规划(SQP)算法与机器学习算法的地上—地下一体化生产优化模型,耦合油气田地上管道、生产设备、井筒与油藏多相流计算模型来进行水力和热力计算。利用SQP算法对生产设备的油嘴开度和电潜泵频率等运行参数进行优化,以实现油气田产量最大化。针对复杂流动特性的建模难题,通过神经网络模型对井筒与管道压降进行快速预测,有效减少了迭代计算量。利用实际油气田数据进行模型验证结果显示,该模型能够准确预测油气流动特性,误差控制在10%以内,优化后的油气田总产量较未优化前显著提升。提出的基于SQP算法与机器学习算法的油气田生产优化模型,实现了地上—地下一体化系统的全局优化,利用机器学习方法替代传统压差计算部分,克服了传统优化方法在计算效率和模型耦合性方面的不足,显著提升了优化的时间效率。通过与商业软件对比,验证了所采用的SQP算法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 油田生产优化 气田生产优化 序列规划 机器学习
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序列二次规划方法在斜拉桥索力调整中的应用研究
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作者 徐郁峰 朱梦阳 +1 位作者 陈斯 谢云飞 《中外公路》 2024年第4期148-155,共8页
斜拉桥施工至成桥阶段时,由于各种因素影响,结构实际线形和内力与理论成桥状态相比,存在一定的误差,通常需要进行索力调整。该文针对斜拉桥在调索阶段的索力调整量计算问题,提出采用一种基于影响矩阵和序列二次规划求解索力调整量的方... 斜拉桥施工至成桥阶段时,由于各种因素影响,结构实际线形和内力与理论成桥状态相比,存在一定的误差,通常需要进行索力调整。该文针对斜拉桥在调索阶段的索力调整量计算问题,提出采用一种基于影响矩阵和序列二次规划求解索力调整量的方法。以某大跨度混合梁斜拉桥为背景,首先计算各索力单位变化下结构的线形和内力响应值,得到索力影响矩阵,然后选取合适的目标函数及约束条件,构建索力调整量计算模型,最后引入序列二次规划法求解索力调整量,得到索力调整后的结构内力与线形状态。计算结果表明:该方法计算简便,索力调整后的结构线形与内力均能满足施工控制要求。 展开更多
关键词 斜拉桥 混合梁 索力调整 影响矩阵 序列规划
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基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法
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作者 赵杰 刘锋 +1 位作者 夏灵 范一峰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1305-1314,共10页
为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通... 为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通过SQP算法的快速求解,在较少的时间内实现主磁场的第2次优化,同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量,并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中,7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6,并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法,新方案的磁场均匀性提高了96.7%,总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明,GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力. 展开更多
关键词 磁共振成像 被动匀场 遗传算法-序列规划(GA-SQP) 正则化方法 非线性优化
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基于序列二次规划算法的定位器坐标快速标定方法 被引量:7
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作者 王青 余小光 +4 位作者 乔明杰 赵安安 程亮 李江雄 柯映林 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期319-327,共9页
针对飞机数字化装配系统中可移动数控定位器坐标标架的标定问题,提出一种基于序列二次规划(SQP)优化算法的快速标定方法.在定位器上预设标记点,以设备处于零点位置时标记点在设备坐标系下的位置为理论位置,标记设备坐标标架.采用奇异值... 针对飞机数字化装配系统中可移动数控定位器坐标标架的标定问题,提出一种基于序列二次规划(SQP)优化算法的快速标定方法.在定位器上预设标记点,以设备处于零点位置时标记点在设备坐标系下的位置为理论位置,标记设备坐标标架.采用奇异值分解法求解标记点实测与理论坐标偏差的最小二乘模型,进行零位标定.针对定位器移位复位操作所致标记点偏移的情况,利用SQP优化算法计算定位器坐标标架.对零位标定及快速标定实例结果进行对比分析,结果表明,快速标定可减少激光跟踪仪的测量次数,有效避免转站误差,在提高标定效率的同时确保定位器定位精度高达0.05mm,满足了大型飞机数字化装配中定位系统的高精度要求. 展开更多
关键词 数控定位器 坐标标架标定 定位系统 飞机数字化装配 序列规划(SQP)
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非线性优化问题的光滑化序列二次规划方法 被引量:3
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作者 宇振盛 张丽娜 秦毅 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期317-321,共5页
为了获得序列二次规划方法的全局收敛性,通常需要借助一个罚函数,但常用的罚函数由于具有不可微性从而给计算带来一定的困难,拉格朗日函数虽然可以克服此困难,但其形式较为复杂,为解决该问题,给出了一类光滑化罚函数.基于一类双曲余弦... 为了获得序列二次规划方法的全局收敛性,通常需要借助一个罚函数,但常用的罚函数由于具有不可微性从而给计算带来一定的困难,拉格朗日函数虽然可以克服此困难,但其形式较为复杂,为解决该问题,给出了一类光滑化罚函数.基于一类双曲余弦型光滑化罚函数,提出了等式约束优化问题的一个光滑化序列二次规划方法.该光滑化函数具有良好的连续、可微性和凸性质,在适当条件下,获得了算法的全局收敛性,并给出数值测试说明了算法的有效性. 展开更多
关键词 等式约束优化 光滑化函数 序列规划方法 全局收敛性
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简约Hesse序列二次规划方法研究进展 被引量:3
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作者 王世怀 徐亦方 沈复 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 1997年第4期101-106,共6页
简约Hese序列二次规划方法是80年代末兴起的大型过程系统非线性规划求解技术,系统地介绍了这一技术的研究现状及序列二次规划方法的基本原理,详细讨论了以不同变量分解技术为核心的各种简约Hese序列二次规划方法的特点.
关键词 非线性规划 Hesse序列 规划 化工系统
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基于对偶二次规划的大型框架结构优化方法 被引量:2
7
作者 隋允康 杜家政 +1 位作者 郭英乔 钟万勰(推荐) 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期342-350,共9页
将准则法和数学规划相结合,对于不同的约束采用不同的处理方法:应力约束作为局部性约束,用0阶近似进行处理,借助满应力准则将其转化为动态尺寸下限;位移约束作为全局性约束,根据单位虚载荷法将其显式化,从而建立了满足应力和位移约束的... 将准则法和数学规划相结合,对于不同的约束采用不同的处理方法:应力约束作为局部性约束,用0阶近似进行处理,借助满应力准则将其转化为动态尺寸下限;位移约束作为全局性约束,根据单位虚载荷法将其显式化,从而建立了满足应力和位移约束的框架结构截面优化的显式模型.为了提高模型的求解效率,根据对偶理论将大规模的框架结构优化问题转化为仅仅几个对偶变量的对偶问题,采用二次规划方法求解,算例证明该方法能极大的提高模型的求解效率.采用近似射线步既能减小计算量又能使迭代过程更加平稳,采用删除无效约束技术能减小优化模型的规模.以MSC/Nastran软件为结构分析的求解器,以MSC/Patran软件为开发平台,完成了满足刚度和强度的多工况、多变量的框架截面优化软件.算例结果表明上述程序算法的高效性. 展开更多
关键词 框架结构 截面优化 对偶规划 近似射线步 删除无效约束
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结构优化的内点序列二次规划方法 被引量:2
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作者 宣兆成 李兴斯 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 1997年第3期263-267,共5页
本文给出一种对偶内点二次规划算法。通过利用代理约束的思想,构造了约束为单纯形的对偶问题,并通过Karmarkar的投影尺度变换来求解,同时以无约束极小点来判断所参与运算的约束,提高了算法的效率。目的在于提高序列二次规... 本文给出一种对偶内点二次规划算法。通过利用代理约束的思想,构造了约束为单纯形的对偶问题,并通过Karmarkar的投影尺度变换来求解,同时以无约束极小点来判断所参与运算的约束,提高了算法的效率。目的在于提高序列二次规划的求解效率,并使之用于结构优化问题。利用这种方法计算了例题,结果表明方法可行。 展开更多
关键词 内点法 序列规划 结构优化 SQP
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基于序列二次规划的推力矢量控制分配方法 被引量:2
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作者 李森 胡军 《空间控制技术与应用》 2009年第4期17-21,64,共6页
针对使用推力矢量控制的航天器,建立了游动发动机的数学模型,在分析了游动发动机摆角约束的基础上,提出了推力矢量控制分配问题.将该控制分配问题转化成以力矩误差最小和对变轨推力影响最小作为优化目标的多目标优化问题,引入序列二次... 针对使用推力矢量控制的航天器,建立了游动发动机的数学模型,在分析了游动发动机摆角约束的基础上,提出了推力矢量控制分配问题.将该控制分配问题转化成以力矩误差最小和对变轨推力影响最小作为优化目标的多目标优化问题,引入序列二次规划进行求解,得到一种新的控制分配方法.仿真结果表明,该方法能够准确实现期望目标,验证了所提出的控制分配方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 推力矢量控制 控制分配 游动发动机 序列规划
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基于序列二次规划的DOA估计方法 被引量:1
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作者 蔡进 吴旭升 +2 位作者 周屹 孙巍 杨深钦 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期67-72,85,共7页
在信号波达方向估计中,最大似然法是非线性优化问题,存在计算量大、容易陷入局部最优解等缺陷,需要在一定快拍数下保证性能。因此,首先对空域进行离散化,在稀疏采样条件下得到稀疏模型,经过凸松弛后利用凸启发式算法得到方向参数稀疏解... 在信号波达方向估计中,最大似然法是非线性优化问题,存在计算量大、容易陷入局部最优解等缺陷,需要在一定快拍数下保证性能。因此,首先对空域进行离散化,在稀疏采样条件下得到稀疏模型,经过凸松弛后利用凸启发式算法得到方向参数稀疏解;然后,以该稀疏解作为初始点,在该点对阵列流形矩阵做一阶泰勒展开,将原非线性优化问题转化为序列二次规划问题;最后,利用梯度下降法交替优化方向与信号参数矢量,得到全局最优解。仿真结果表明:在低采样条件下,该算法能快速收敛到全局最优解,具有很高的估计精度。 展开更多
关键词 信号波达方向 稀疏表示 序列规划 梯度下降
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基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法 被引量:2
11
作者 马志毅 张彬 楚雪梅 《遥测遥控》 2022年第1期21-28,共8页
针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计... 针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计算其性能函数的可靠度指标,在此基础上,利用遗传算法进行迭代计算,得出最优设计结果。最后,将某型导引头导轨齿轮设计作为工程案例,验证了使用此结构稳健性优化设计方法能够降低产品重量,提高结构稳健性。 展开更多
关键词 遗传算法 序列规划 可靠性稳健优化设计 机械结构产品
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应用粒子群-序列二次规划算法的结构可靠性优化 被引量:12
12
作者 唐承 郭书祥 +1 位作者 莫延彧 龚小平 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2016年第2期107-111,共5页
针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获... 针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获取全局最优解。应用于经典测试函数,可得到较高精度的最优解,验证了算法的有效性。对实际齿轮减速器进行结构可靠性优化设计,建立了结构可靠度约束下最小体积的优化模型,并用该混合算法方法进行优化计算,仿真计算结果表明:该方法解决结构可靠性优化问题是合理有效的。 展开更多
关键词 结构可靠性 优化设计 粒子群算法 序列规划
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基于序列二次规划算法的油藏动态配产配注优化 被引量:8
13
作者 张凯 路然然 +2 位作者 张黎明 张龙 姚军 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期45-50,113-114,共6页
油藏动态配产配注已经成为实现油田效益最大化的有效措施之一。为提高优化运算速度,处理非线性不等式约束,将序列二次规划算法应用到油藏动态配产配注求解过程中。应用序列二次规划算法将求解变量最优值的非线性优化问题转化为一系列的... 油藏动态配产配注已经成为实现油田效益最大化的有效措施之一。为提高优化运算速度,处理非线性不等式约束,将序列二次规划算法应用到油藏动态配产配注求解过程中。应用序列二次规划算法将求解变量最优值的非线性优化问题转化为一系列的求解变量搜索方向的二次规划子问题,控制变量的搜索方向采用伴随方法和Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)方法得到,迭代求取控制变量最优值。实例验证结果表明,总注入量等式约束条件下的最优开发方案,累积产油量增加12.8%,累积注水量下降11.1%,累积产水量下降22.3%,含水率下降4.16%;总注入量不等式约束下的最优开发方案,累积产油量增加29.1%,累积注水量下降26.9%,累积产水量下降30.3%,含水率下降4.16%。但是,在不等式约束情况下,由于注采失衡,油藏压力大幅下降,易造成后期开发能量不足;需对总注入量及采出量进行等式约束或在不等式约束的基础上添加约束下限。运用该方法对胜利油区埕岛油田27A区块进行方案调整优化,结果表明,优化后的采出程度相对于优化前提高0.92%,净现值增长35%。 展开更多
关键词 序列规划 配产配注 动态开发 等式约束 不等式约束
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基于序列二次规划算法的再入轨迹优化研究 被引量:17
14
作者 郑总准 吴浩 王永骥 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期8-13,18,共7页
介绍了序列二次规划算法在飞行器再入轨迹优化问题中的应用。首先引入了能量替代变量对无量纲运动方程进行推导,使得运动方程和优化问题易于处理,考虑严格的过程约束和终端约束,以攻角和倾侧角为控制变量,总加热量最小为性能指标;然后... 介绍了序列二次规划算法在飞行器再入轨迹优化问题中的应用。首先引入了能量替代变量对无量纲运动方程进行推导,使得运动方程和优化问题易于处理,考虑严格的过程约束和终端约束,以攻角和倾侧角为控制变量,总加热量最小为性能指标;然后通过直接配点法将最优控制问题转化为非线性规划问题,选取各节点的状态量和控制量作为优化参数;最后应用序列二次规划算法对非线性规划问题进行求解。针对多约束的再入飞行器的轨迹优化时对初值敏感的问题,提出一种参考轨迹快速规划算法,提高了优化速度。仿真结果表明提出的方法能够较快地搜索到最优轨迹,满足所有约束且落点精度高。 展开更多
关键词 轨迹优化 非线性规划 配点法 序列优化 参考轨迹
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基于序列二次规划算法的射孔水平井孔眼分布优化 被引量:5
15
作者 刘冰 徐兴平 +1 位作者 李继志 石强 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期79-83,88,共6页
基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型。采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度... 基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型。采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度分布进行优化。结果表明:优化射孔能有效地改善沿井筒入流剖面;射孔水平井存在最佳的射孔密度分布;为得到最大产量,无限导流井的射孔密度呈'U'型分布,有限导流水平井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐降低,约在井筒长度的3/4位置处取得最小值;若要使沿井筒入流剖面尽可能均匀,则无限导流井的射孔密度呈'∩'型分布,有限导流井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐升高,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值,但最大产量略有降低。 展开更多
关键词 水平井 孔眼分布 优化模型 序列规划算法
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火炮射击稳定性的序列二次规划算法与虚拟样机融合优化 被引量:8
16
作者 李三群 刘海平 +1 位作者 郑智刚 陶辰立 《兵工自动化》 2005年第3期1-2,5,共3页
火炮虚拟样机技术可对机械系统自动形成动力学方程并求解。序列二次规划(SQP)算法是在每迭代点构造二次规划子问题,以该子问题的解作为迭代搜索方向,逼近约束优化问题的解。该算法通过与虚拟样机融合,利用序列二次投影算法对火炮结构参... 火炮虚拟样机技术可对机械系统自动形成动力学方程并求解。序列二次规划(SQP)算法是在每迭代点构造二次规划子问题,以该子问题的解作为迭代搜索方向,逼近约束优化问题的解。该算法通过与虚拟样机融合,利用序列二次投影算法对火炮结构参数及稳定性进行了研究。此算法也可拓展到其他机械系统的设计和分析。 展开更多
关键词 火炮 虚拟样机 稳定性 优化设计 序列规划
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基于序列二次规划算法的控制律寻优设计 被引量:6
17
作者 段丽娟 吴成富 +1 位作者 张闻乾 陈怀民 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期53-55,59,共4页
针对某型无人机设计的纵向控制系统,运用经典控制器设计,然后通过参数优化而进行时域自动调节控制律参数的方法设计控制律,优化算法采用序列二次规划法。自动调参的过程是直观可视的。仿真结果表明运用该方法所设计出的控制律满足飞行... 针对某型无人机设计的纵向控制系统,运用经典控制器设计,然后通过参数优化而进行时域自动调节控制律参数的方法设计控制律,优化算法采用序列二次规划法。自动调参的过程是直观可视的。仿真结果表明运用该方法所设计出的控制律满足飞行品质要求,比传统的人工调节控制器参数效果更好,并提高了工作效率。这种方法可以应用于其他控制对象。 展开更多
关键词 控制律 自动调节 参数优化 序列规划
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序列二次规划(SQP)算法在三维下限分析中的应用 被引量:7
18
作者 杨洪杰 葛修润 +1 位作者 王建华 傅德明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期992-995,共4页
采用有限元法和非线性规划的序列二次规划(SQP)算法,解决了三维可静应力场的构造问题.基于刚塑性假设,采用极限分析下限原理,求解了矩形表面基础的承载力问题.算例分析表明,SQP算法在三维下限法中的应用是可行的.
关键词 土力学 极限分析法 下限原理 非线性规划 基础承载力 序列规划算法
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带有二次约束二次规划问题的分枝定界方法 被引量:5
19
作者 高岳林 叶留青 张连生 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期82-86,共5页
提出了一种解带有二次约束二次规划问题的新的分枝定界算法对该算法进行了收敛性分析。这种方法是用新的线性规划松弛定界技术确定最优值的下界,并且把分枝定界技术和外逼近方法有机地结合起来。
关键词 分枝定界方法 整体优化 线性规划松弛 约束规划
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基于N-S方程和序列二次规划的翼型优化设计 被引量:4
20
作者 钱瑞战 乔志德 +1 位作者 宋文萍 陈迎春 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期523-527,共5页
实际工程中的翼型设计通常是对某一性能良好的基本翼型进行局部改进以满足特定的工程要求。文中将 N- S方程流场分析程序和序列二次规划结合起来 ,发展了一种实用的翼型优化设计方法 ,用以提高基本翼型在多个设计点、在多种约束条件下... 实际工程中的翼型设计通常是对某一性能良好的基本翼型进行局部改进以满足特定的工程要求。文中将 N- S方程流场分析程序和序列二次规划结合起来 ,发展了一种实用的翼型优化设计方法 ,用以提高基本翼型在多个设计点、在多种约束条件下的气动性能。由 N- S方程计算得到的升力、阻力等气动参数构成目标函数 ,数值优化程序对其进行最优化。超临界翼型的设计算例表明 ,文中发展的翼型优化方法设计质量高 ,所需机时少 ,易于实施 ,有较大的工程应用价值。 展开更多
关键词 基本翼型 N—S方程 优化设计 序列规划(SQP)
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