基于响应面和遗传算法的尾座式无人机结构参数优化

• 作者: 刘文帅 姚小敏 张梦飞 李超群 淡煦珈 韩文霆
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 尾座式无人机 结构优化 遗传算法 响应面
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 88-95
• 页数: 8页
• 分类号: S24
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.05.010

摘要

设计了一种垂直起降尾座式无人机,利用中心组合试验(Central composite design,CCD)对无人机的翼展长、后掠角、小翼高和小翼厚4个结构参数进行设计,构建了25组样本点.利用ANSYS CFX进行升阻比和阻力数值模拟,通过Design-Expert软件建立无人机结构参数与升阻比、阻力的响应面模型,其中升阻比随着翼展长和小翼高的增加而增大,后掠角和小翼高对升阻比的影响较小,当攻角为4°～8°时,升阻比随小翼厚的增加而减小,当攻角为10° ～ 12°时,升阻比随小翼厚的增加而增大;阻力随着翼展长和小翼厚的增加而增大,随小翼高的增加而减小,随后掠角的增加先增大后减小.以升阻比最大和阻力最小为优化目标,采用多目标遗传算法进行结构参数优化,得到最优结构参数为:翼展长1 123 mm、后掠角34°、小翼高39 mm、小翼厚3 mm,与原始样机相比升阻比提高了12.4％,阻力降低了5.3％.采用风洞试验对响应面模型进行了验证,其中升阻比和阻力的数值模拟相对误差小于8.0％,响应面模型相对误差小于3％,表明响应面模型具有较高的精度和良好的通用性,可用于垂直起降尾座式无人机的优化设计.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩文霆		32	438	9.0	20.0
2	刘文帅		6	99	3.0	6.0
3	姚小敏		6	26	3.0	5.0
4	张梦飞		4	1	1.0	1.0
5	李超群		1	0	0.0	0.0
6	淡煦珈		2	0	0.0	0.0