基於六西格瑪穩健設計的MDO方法研究

《基於六西格瑪穩健設計的MDO方法研究》是依託杭州電子科技大學，由陳慧鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於六西格瑪穩健設計的MDO方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳慧鵬
• 依託單位：杭州電子科技大學

項目摘要

拓展和深化多學科設計最佳化(Multidisciplinary Design Optimization，簡稱MDO)的基礎理論和研究方法，進行基於六西格瑪穩健性設計的多學科設計最佳化理論的研究與仿真實現。從本構關係角度探尋多學科設計最佳化 問題的穩健性實質，提高最佳化設計結果在工程實際中的套用能力。在系統存在模型參數攝動和隨機環境干擾等各種不確定性綜合作用下，利用六西格瑪方法對MDO過程中的隨機變數、約束和回響進行設計，進而進行MDO方法的可靠性和穩健性設計，最終形成一套系統完整、實用成熟的理論、方法、工具與規範，為MDO在工程實際套用提供新的研究思路和關鍵技術。

結題摘要

圍繞多學科設計最佳化方法和穩健性問題，對多領域模型的建立、降階、最佳化和仿真進行了實驗研究和理論分析。對多領域系統數學模型的建立方法進行了改進，通過系統模型新規則分解降低了模型的多學科耦合關係，從而降低了系統設計的複雜性。多領域數學模型的階數通常較高，不利於系統仿真分析及工程套用，本項目提出了改進的最優積分平方差（Integral Square Error，簡稱ISE）模型降階方法，通過對最優ISE模型的表達方法進行改進和規範，提高了最優 ISE 模型降階方法的準確性和可靠性，豐富了模型降階方法的理論。建立了一種基於六西格瑪方法的穩健設計的改進模型，對實際工程中的各種影響因素進行綜合評判，從而最佳化得到最佳多因素組合方案，同時，流程界定也明確了設計的關鍵路徑及設計開發的風險因素，為系統最佳化設計提供指導。為了對理論方法進行驗證分析，本項目建立了汽車線控轉向實驗裝置和基於模型的半實物仿真系統，實驗結果表明，本項目所研究的六西格瑪穩健性設計方法具有較好的工程價值。