多学科混合协同的设计优化方法.pdf

第 31 卷 第 6 期 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol . 31 No. 6 2009 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beij ing Jun. 2009 多学科混合协同设计优化方法 蔡占军 　翁海珊 　俞必强 北京科技大学机械工程学院 , 北京 100083 摘 　要 　讨论了在多学科设计优化过程中 ,层级系统 、非层级系统以及它们的子系统之间的相互关系 ,并将混合系统分成四 类. 通过建立多学科设计优化过程中各子系统设计变量和 目标函数的协同规则 ,研制了针对混合系统优化设计的多学科混合 协同设计优化方法. 将此优化方法应用到微机械陀螺的优化设计中 ,取得了满意的结果. 关键词 　复杂系统 ; 混合系统 ; 多学科设计优化 ; 微机械陀螺 分类号 　TH 122 Multidiscipl inary mixed collaborative design optimization CA I Zhanj un , W EN G Hais han , Y U B iqiang School of Mechanical Engineering , Univer sit y of Science and Technology Beijing , Beijing 100083 , China ABSTRACT　The relationship of t he hierarchic system , t he nonhierarchic system and t heir subsystems was studied in multidisci plinary design optimization (MDO) . The mixed system was divided into four structures. A met hod of multidisciplinary mixed collabo rative design optimization (MMCDO) was made by establishing t he collaborative rules of variables and obj ective functions. An appli cation of t he MMCDO met hod to optimal design of a micromachined gyroscop e shows satisfactory result s. KEY WORDS 　complex system ; mixed system ; multidisciplinary design optimization ; micromachined gyroscop e ( 　 　多 学 科 设 计 优 化 multidisciplinary design 的优化设计, 本文提出一种多学科混合协同设计优 optimization , MDO) 是一种对于 由多个相互耦合 、 化方法, 并将其应用于微机械 陀螺的优化设计之 [ 3] 相互关联的子系统组成的复杂工程系统进行设计的 中 . 优化方法. 多学科设计优化方法的主要思想是在复 1 　混合系统的结构类型 杂系统设计的整个过程中, 集成各学科的知识, 应用 有效的设计优化策略进行复杂系统的优化设计. 通 混合系统包含层级系统和非层级系统. 其中, 过充分协调各子系统之间的相互关系, 运用协同规 层级系统的子系统之间具有层次关系, 数据进行单 则进行多重优化, 最终获得系统的整体