一種參數優化調整方法及系統技術方案

本發明專利技術公開一種參數優化調整方法及系統，該方法包括：構建待設計仿真模型；根據待設計仿真模型獲取優化參數集；調用通用優化算法函數，將優化參數集作為輸入代入到通用優化算法函數對待優化調整參數進行優化調整。本發明專利技術通過先確定待優化調整參數，將待優化調整參數從待設計仿真模型中引出作為待設計仿真模型的輸入參數，將設計仿真模型的工程約束要求轉換為約束條件，將設計指標要求轉換為待優化調整參數的尋優優化指標，調用通用優化算法函數，進行自動尋優，從自動尋優過程數據中確定待優化調整參數的最終調整結果，其適用于多種應用場合，如：飛行軌跡參數和控制器參數的優化，且待優化調整參數個數不限定，可協助設計人員提高設計效率。

Method and system for optimizing and adjusting parameters

The invention discloses a method for parameter optimization and adjustment of the system, the method includes: to construct simulation model; according to the design of simulation model to obtain the optimization parameter set; calling the general optimization function, the optimized parameter set as input into the general function optimization algorithm to optimize the parameters to be optimized. The invention firstly to determine optimal adjustment of parameters, the optimal adjustment of parameters from the simulation model to be designed as input parameters to be led to the design of the simulation model, the simulation model of the design engineering constraints into constraint conditions, the design requirements to be converted to optimization index optimization adjustment of parameters, called general optimization algorithm function of automatic optimization, to determine the final results to be adjusted from the optimal adjustment of parameters and process data in automatic search, which is suitable for a variety of applications, such as optimization of flight trajectory parameters and controller parameters, and the number of parameters to be optimized adjustment is not restricted, can help the designers to improve design efficiency.

【技術實現步驟摘要】
一種參數優化調整方法及系統
本專利技術涉及算法設計及仿真
，特別是涉及一種參數優化調整方法及系統。
技術介紹
在飛行器制導控制系統設計和仿真過程中，通常會涉及到飛行軌跡規劃和飛行姿態控制及飛行質心位置控制等的設計問題。具體以飛行軌跡規劃設計為例，傳統的設計過程如圖1所示，在傳統的設計過程中，需要判斷仿真結果是否滿足設計要求，若不滿足要求，需要返回上一步驟，重新調整模型參數，重新仿真，直到仿真結果滿足為止。這種傳統的多參數優化調整需要依靠人工進行調整，調整過程比較費力耗時，對于沒有設計經驗的設計人員來說，時間會更長；而針對某一固定參數個數的應用建立一個特定的優化模型，只能適用于某個特定場合，通用性差，整個系統的設計效率非常低。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種參數優化調整方法及系統，以解決現有技術中采用人工對參數優化調整，費時費力，設計效率低的問題。為達到上述目的，本專利技術提供了以下技術方案：一種參數優化調整方法，包括：構建待設計仿真模型；根據所述待設計仿真模型獲取優化參數集；調用通用優化算法函數，將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整。其中，所述優化參數集包括：所述待設計仿真模型的輸入參數、所述輸入參數的取值范圍、所述輸入參數的不等式約束條件以及等式約束條件、所述輸入參數的初始取值、所述待設計仿真模型的優化指標計算函數以及優化過程約束條件。其中，所述根據所述待設計仿真模型獲取優化參數集，具體為：根據所述待設計仿真模型的組成及工作原理，確定所述待設計仿真模型的輸入和輸出，將所述待優化調整參數作為輸入參數；根據所述待設計仿真模型的工程約束要求，設定所述輸入參數的取值范圍、所述輸入參數的不等式約束條件以及等式約束條件，并確定所述輸入參數的初始取值；根據所述待設計仿真模型的設計指標要求，設定優化指標計算函數；根據所述待設計仿真模型的設計精度要求以及優化迭代的最大次數要求，設定優化過程約束條件。其中，所述調用通用優化算法函數，將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整，具體為：調用通用優化算法函數；將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整，得到所述待優化調整參數的優化過程數據，所述待優化調整參數的優化過程數據包括對所述待優化調整參數的參數取值以及對應的優化指標計算函數值。優選的，還包括：將所述待優化調整參數進行優化調整的過程中得到的優化過程數據進行存儲；在所述優化過程數據中提取最接近所述設計指標要求的所述優化指標計算函數值對應的所述待優化調整參數的參數取值作為最終調整結果。一種參數優化調整系統，包括：構建單元，用于構建待設計仿真模型；獲取單元，用于根據所述待設計仿真模型獲取優化參數集；調整單元，用于調用通用優化算法函數，將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整。其中，所述優化參數集包括：所述待設計仿真模型的輸入參數、所述輸入參數的取值范圍、所述輸入參數的不等式約束條件以及等式約束條件、所述輸入參數的初始取值、所述待設計仿真模型的優化指標計算函數以及優化過程約束條件。其中，所述獲取單元包括：確定單元，用于根據所述待設計仿真模型的組成及工作原理，確定所述待設計仿真模型的輸入和輸出，將所述待優化調整參數作為輸入參數；第一設定單元，用于根據所述待設計仿真模型的工程約束要求，設定所述輸入參數的取值范圍、所述輸入參數的不等式約束條件以及等式約束條件，并確定所述輸入參數的初始取值；第二設定單元，用于根據所述待設計仿真模型的設計指標要求，設定優化指標計算函數；第三設定單元，用于根據所述待設計仿真模型的設計精度要求以及優化迭代的最大次數要求，設定優化過程約束條件。其中，所述調整單元包括：調用單元，用于調用通用優化算法函數；調整子單元，用于將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整，得到所述待優化調整參數的優化過程數據，所述待優化調整參數的優化過程數據包括對所述待優化調整參數的參數取值以及對應的優化指標計算函數值。優選的，還包括：存儲單元，用于將所述待優化調整參數進行優化調整的過程中得到的優化過程數據進行存儲；提取單元，用于在所述優化過程數據中提取最接近所述設計指標要求的所述優化指標計算函數值對應的所述待優化調整參數的參數取值作為最終調整結果。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本專利技術公開了一種參數優化調整方法及系統，該方法包括：構建待設計仿真模型；根據待設計仿真模型獲取優化參數集；調用通用優化算法函數，將優化參數集作為輸入代入到通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整。本專利技術通過先確定待優化調整參數，將待優化調整參數從待設計仿真模型中引出作為待設計仿真模型的輸入參數，將待設計仿真模型的工程約束要求轉換為待優化調整參數的約束條件，將設計指標要求轉換為待優化調整參數的尋優優化指標，調用通用優化算法函數，進行自動尋優，從自動尋優過程數據中確定待優化調整參數的最終調整結果，其適用于多種應用場合，如：飛行軌跡參數和控制器參數的優化，且待優化調整參數個數不限定，可協助設計人員提高設計效率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為傳統的飛行軌跡規劃設計過程流程示意圖；圖2為傳統的某飛行器動力學仿真模型輸出飛行高度變化示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的一種參數優化調整方法流程示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的某飛行器的待設計的飛行軌跡仿真模型示意圖；圖5為本專利技術實施例提供的某飛行器的待設計的俯仰角仿真模型示意圖；圖6為本專利技術實施例提供的某飛行器的控制系統基本組成結構示意圖；圖7為本專利技術實施例提供的采用參數優化調整方法調整的某飛行器飛行高度變化示意圖；圖8為本專利技術實施例提供的采用參數優化調整方法調整的某飛行器俯仰角變化示意圖；圖9為本專利技術實施例提供的一種參數優化調整系統結構示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。首先以具體實施例進行技術問題的說明：例如對于某飛行器在從地面發射起飛后，其飛行高度需要在一定時間內達到要求的高度，根據設計經驗，設計人員通常采用如下俯仰角變化模型，來實現高度的變化。上式中，θ0—為初始發射俯仰角；θp—為轉平時俯仰角；t1,t2—為給定的指令時間；K—控制參數，以上5個參數為待優化調整參數。假設對飛行器發射后飛行軌跡的設計要求是：飛行器發射出去后要求10秒鐘內高度達到800米。若給5個參數賦值如下：t1＝5；t2＝10；θ0＝35；θp＝2；K＝0.8，調用飛行器動力學仿真模型，則飛行高度變化如圖2，圖2為傳統的某飛行器動力學仿真模型輸出飛行高度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種參數優化調整方法，其特征在于，包括：構建待設計仿真模型；根據所述待設計仿真模型獲取優化參數集；調用通用優化算法函數，將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整。

【技術特征摘要】
1.一種參數優化調整方法，其特征在于，包括：構建待設計仿真模型；根據所述待設計仿真模型獲取優化參數集；調用通用優化算法函數，將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整。2.根據權利要求1所述的參數優化調整方法，其特征在于，所述優化參數集包括：所述待設計仿真模型的輸入參數、所述輸入參數的取值范圍、所述輸入參數的不等式約束條件以及等式約束條件、所述輸入參數的初始取值、所述待設計仿真模型的優化指標計算函數以及優化過程約束條件。3.根據權利要求2所述的參數優化調整方法，其特征在于，所述根據所述待設計仿真模型獲取優化參數集，具體為：根據所述待設計仿真模型的組成及工作原理，確定所述待設計仿真模型的輸入和輸出，將所述待優化調整參數作為輸入參數；根據所述待設計仿真模型的工程約束要求，設定所述輸入參數的取值范圍、所述輸入參數的不等式約束條件以及等式約束條件，并確定所述輸入參數的初始取值；根據所述待設計仿真模型的設計指標要求，設定優化指標計算函數；根據所述待設計仿真模型的設計精度要求以及優化迭代的最大次數要求，設定優化過程約束條件。4.根據權利要求3所述的參數優化調整方法，其特征在于，所述調用通用優化算法函數，將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整，具體為：調用通用優化算法函數；將所述優化參數集作為輸入代入到所述通用優化算法函數，對待優化調整參數進行優化調整，得到所述待優化調整參數的優化過程數據，所述待優化調整參數的優化過程數據包括對所述待優化調整參數的參數取值以及對應的優化指標計算函數值。5.根據權利要求4所述的參數優化調整方法，其特征在于，還包括：將所述待優化調整參數進行優化調整的過程中得到的優化過程數據進行存儲；在所述優化過程數據中提取最接近所述設計指標要求的所述優化指標計算函數值對應的所述待優化調整參數的參數取值作為最終調整結果。6.一種參數優化調整...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅喜霜，
申請(專利權)人：北京經緯恒潤科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11