买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明涉及一种飞翼滑翔机翼型阻力系数灰色估计方法，属于水下航行器研究技术领域。本发明旨在解决现有水下航行器流体仿真环节中需耗费大量求解时间的问题，为使用数学模型对未求解参数进行准确预测提供参考。该方法以灰色GM2,1模型为核心，首先利用强化缓冲算子对已知数据序列进行预处理；然后，建立与灰色模型背景值相关的目标函数，结合遗传算法进行优化；最后，对未求解阻力系数进行预测。计算结果表明，所设计的模型拥有很高的拟合精度，且阻力系数的预测精度得到了显著提升。

主权项：1.一种飞翼滑翔机翼型阻力系数灰色估计方法，其特征在于步骤如下：步骤1：基于强化缓冲算子对已知阻力系数数据序列进行预处理；具体为：设X＝x1,x2,...,xn为系统行为数据序列，D为作用于X的算子，X经算子D的作用后所得的序列记为：XD＝x1d,x2d,...,xnd其中： xnd＝xn步骤2：根据预处理后的数据序列建立灰色GM2,1模型：α1x0k+a1x0k+a2z1k＝b其中，α1x0k为一次累减序列，x0k为初始序列，z1k为紧邻生成序列，a1、a2为发展系数，b为灰作用量；所述一次累减序列α1X0＝α1x01,α1x02,...,α1x0n的定义如下：α1x0k＝x0k-x0k-1,k＝2,3,...,n所述紧邻生成序列Z1＝z12,z13,...,z1n的定义如下：z1k＝ηx1k+1-ηx1k-1,k＝2,3,4,...,n其中，η称为背景值且可在0,1之间任意取值；步骤3：建立与背景值相关的目标函数；包括如下步骤：以平均相对误差函数作为优化的目标函数： s.t.0＜η＜1其中，代表预测值；步骤4：利用遗传算法对目标函数进行优化；具体为：步骤4.1：初始化种群的大小，即随机产生N个初始数据，构成初始种群P0；步骤4.2：计算适应度，目标函数如步骤3公式所示；步骤4.3：选择，即从当前群体中选出优良的个体保留并传递给下一代，第i个个体的选择概率Pi为： 其中，N为群体个数，Fi为第i个个体的适应度值；步骤4.4：交叉，即以某个概率互换部分染色体，实现信息交换；步骤4.5：变异，即将某一个染色体的某些基因位按照一定概率互换，以产生新的个体；步骤5：对所建模型进行评估检验；包括如下步骤：步骤5.1：相对误差检验，计算方法同步骤3公式；步骤5.2：后验差检验，计算方法为： 其中，qi为残差，为残差的均值，x0i代表初始序列中的数据，代表初始序列的均值；步骤5.3：小误差概率检验，计算方法为： 步骤5.4：根据MRE、C、p*确定模型精度，如果精度满足要求，则进行下一步；步骤6：对未求解阻力系数进行预测；包括如下步骤：步骤6.1：建立白化方程如下： 其中，x1k为初始序列x0k的一次累加序列；步骤6.2：对步骤6.1的公式中的参数进行估计，记参数向量估计方法如下： 其中，B和Y的定义如下： Y＝α1x02,α1x03,...,α1x0n其中，α1x0k＝x0k-x0k-1,k＝2,3,...,n；若X1*是步骤6.1方程的特解，是对应齐次方程： 的通解，则是GM2,1白化方程的通解；假定c1,c2均为常数，齐次方程的通解有一下三种情况：1当特征方程λ2+a1λ+a2＝0有两个不相等的实数根λ1,λ2时，则： 经离散化可得： 2当特征方程λ2+a1λ+a2＝0有两个相等的实数根λ时，则： 经离散化可得： 3当特征方程λ2+a1λ+a2＝0有两个共轭复根λ1,2＝α±βii时，则： 经离散化可得： 假设δ为一常数，白化方程的特解X1*有以下三种情况：1当0不是特征方程的根时，X1*＝δ，且经离散化后，X1*k＝δ；2当0是特征方程的单根时，X1*＝δt，且经离散化后，X1*k＝δk-1；3当0是特征方程的重根时，X1*＝δt2，且经离散化后，X1*k＝δk-12；步骤6.3：假设白化方程的通解为将攻角的值代入通解，即可得对应的阻力系数预测值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种飞翼滑翔机翼型阻力系数灰色估计方法