[发明专利]一种螺旋桨翼型的设计方法及终端设备

说明书

本发明公开了一种螺旋桨翼型的设计方法及终端设备，其中，所述方法包括：获取螺旋桨翼型的设计变量和目标函数；根据所述设计变量以及所述目标函数，建立所述螺旋桨翼型的优化模型和适应度函数；根据所述优化模型生成N个初始种群，其中，N为大于等于2的正整数；随机初始化N个所述初始种群，以获取N个初始化种群，其中，每个所述初始化种群包括若干个体，所述个体为所述设计变量映射成的设计方案数据；根据所述适应度函数计算N个所述初始化种群中每个个体对应的适应度值；若所述适应度值超过适应度阈值，则输出所述初始化种群中适应度值最高的个体所对应的设计方案数据。

技术领域

本发明涉及遗传算法的应用领域，尤其涉及一种螺旋桨翼型的设计方法及终端设备。

背景技术

随着无人飞行器技术的发展，无人飞行器被广泛应用于军事侦察、灾区救援、地址勘探等领域。螺旋桨作为无人飞行器主要的升力部件，它的气动性能对无人飞行器至关重要，提高飞行器的气动性能可以在相同电能状态下提升无人飞行器的飞行时间和飞行距离。

螺旋桨的气动性能由该螺旋桨的翼型决定，较为精确的获取螺旋桨气动性能的方法主要有实验方法和计算流体力学(CFD)数值模拟方法。实验方法主要用于气动性能的测量和校验，而在设计过程中，主要采用CFD方法。

目前实用的较为精确的CFD方法是采用求解非定常雷诺平均N-S方程的方法，但该方法计算十分费时，在计算机的处理器为I7时，单次计算所需时间在24小时以上。

因此，如何缩短螺旋桨的优化设计周期是本领域技术人员正在研究的热门话题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种螺旋桨翼型的设计方法及终端设备，旨在缩短螺旋桨的优化设计周期，提升螺旋桨设计的工作效率。

为实现上述目的，本发明提供一种螺旋桨翼型的设计方法，用于终端设备，所述方法包括：

获取螺旋桨翼型的设计变量和目标函数；

根据所述设计变量以及所述目标函数，建立所述螺旋桨翼型的优化模型和适应度函数；

根据所述优化模型生成N个初始种群，其中，N为大于等于2的正整数；

随机初始化N个所述初始种群，以获取N个初始化种群，其中，每个所述初始化种群包括若干个体，所述个体为所述设计变量映射成的设计方案数据；

根据所述适应度函数计算N个所述初始化种群中每个个体对应的适应度值；

若所述适应度值超过适应度阈值，则输出所述初始化种群中适应度值最高的个体所对应的设计方案数据。

优选地，所述方法还包括：

若所述适应度值未超过适应度阈值，则更新所述初始化种群，并再次根据所述适应度函数计算N个所述初始化种群中每个个体对应的适应度值。

优选地，所述更新所述初始化种群，包括：

根据所述适应度值对每个所述初始化种群进行个体筛选，以获取N个筛选初始化种群；

对N个所述筛选初始化种群进行个体变异，以获取新的初始化种群。

优选地，所述更新所述初始化种群，包括：

根据所述适应度值对每个所述初始化种群进行个体筛选，以获取N个筛选初始化种群；

对N个所述筛选初始化种群进行个体变异和交叉，以获取新的初始化种群。

优选地，检测所述初始化种群的更新次数是否达到更新次数阈值；

若所述初始化种群的更新次数达到所述更新次数阈值，则根据所述适应度值从对应的所述初始化种群中选取预设数量的个体；