[发明专利]一种基于超体积迭代策略的代理模型试验设计方法

摘要

本发明公开了一种基于超体积迭代(Hyper‑volume Iteration,HVI)策略的代理模型试验设计方法。该方法所得到的设计结果更加符合实际需要，工程适用性更强。首先提出了一种新的基于“超体积差平移基准线”思想的策略，对代理模型构建过程中试验设计即样本点的选择方法进行了改进，与传统的均布化布点或是高斯积分点思想不同，本发明提出了一种新的基于辛普森公式的自适应积分点布置方法，其核心思想在于：为了提高精度，同时兼顾计算量，在函数变化较为剧烈的地方选取较多的积分点，在函数变化较为平坦的地方选取较少的积分点。本发明的优势在于我们可依据目标函数的具体特征，进行智能化的积分点排布，从而有效避免主观性导致的计算精度问题，或是积分点冗余问题。

主权项

1.一种基于超体积迭代策略的代理模型的试验设计方法，其特征在于：该方法实现步骤如下：步骤一：根据工程实际需要，选取相应的设计变量，具体在飞行器结构优化设计领域，根据尺寸，材料属性以及载荷信息确定的样本库，选取合适的设计变量以及约束条件，同时，结合设计经验定义初始区域[x1,x2]和许用容差ε；步骤二：对于某一结构在外载荷激励下的响应函数f(x)，逐一计算当前区域端点x1,x2和中点xc的目标函数值，利用辛普森公式计算面积S0；步骤三：将区间S1左右两部分分为2个子域SI和SII，调用公式计算面积S1，步骤四：判断|S1‑S0|＞ε是否成立，若不成立，则结束取样过程，选定得到的积分点为样本点，构建代理模型，若成立，则转至步骤五；步骤五：若|S1‑S0|＞ε成立，保留积分结果，对设计域继续剖分，增设积分点，重复步骤三、步骤四，直至达到收敛要求；步骤六：利用得到的积分点构造代理模型；所述步骤二中一维函数积分节点提取方式若是扩展到高维，只需要将对应的收敛准则改为|I‑(I1+I2+...+I2n)|≤ε，对于二维，有：式中，(x1,x2),(y1,y2)为二维空间的上下界。