[发明专利]一种自适应的燃气轮机轮盘型线优化方法

权利要求书

1.一种自适应的燃气轮机轮盘型线优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据燃气轮机轮盘形状参数选取设计变量和优化目标变量，建立系统设计的高精度模型和低精度模型；

2)从设计空间中随机生成N组设计初值X_0i，利用高精度模型和低精度模型分别计算这N组初值下的目标函数值；

3)基于区间缩减策略从设计空间中产生新的设计变量值X_new，计算X_new的低精度模型的目标函数值；

4)计算已知的高精度模型和低精度模型之间目标函数值的误差ε，利用高斯过程回归学习误差；

5)利用步骤4)训练的高斯过程回归模型预测新误差的期望μ和方差σ²；

6)引入高精度模型和低精度模型的接受准则，以一定概率接受低精度模型计算的X_new的目标函数值；

7)利用基于Metropolis-Hastings算法的能量下降法，迭代优化结果，然后更新能量下降法的参数T；

8)判断迭代条件和收敛条件，完成优化。

2.根据权利要求1所述的一种自适应的燃气轮机轮盘型线优化方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法如下：

101)确定燃气轮机叶轮形状设计过程中的设计变量X及个数w，并确定设计变量空间S的区间，选取优化目标y；

102)根据实际问题，建立研究系统的高精度模型f_H:X→y，以及低精度模型f_L:X→y。

3.根据权利要求2所述的一种自适应的基于高斯过程回归的优化方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法如下：

201)随机生成一个0～1区间内的随机数r；

202)对每一个设计变量x_l，对应设计空间S内的区间[a_l,b_l]，通过公式1计算得到初始设计变量值x_0l；

其中，公式1：式中，下标0l表示第l个初始设计变量；

203)重复步骤201)和步骤202)，直到选出N组初始设计变量的值X_0i，下标0i表示第i组初始设计变量；

204)基于公式2分别计算高精度模型和低精度模型的初始目标函数值；

其中，公式2：式中，y_Hi和y_Li分别表示初值的高精度模型结果和低精度模型结果。

4.根据权利要求3所述的一种自适应的燃气轮机轮盘型线优化方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法如下：

301)设当前迭代轮次为itter，总迭代次数为count，区间缩减系数为k，根据公式3和公式4产生新点；

公式3：

公式4：

式中，r表示0～1之间的随机数；x_new和x_old分别表示新点和上一个采样点；b_old和a_old分别表示x_old对应的设计变量取值区间的上下界；

302)对每一个设计变量重复步骤301)的过程，得到新的设计变量值X_new；

303)计算X_new的低精度模型的目标函数值f_L(X_new)。