基于遗传算法的天线结构优化

q&&&年(月现代雷达第$期

基于遗传算法的天线结构优化!

罗源伟李泉永李文勇杨延航

"桂林电子工业学院桂林#$%&&$’

(摘要)遗传算法具有算法简单*不要求函数连续*导数存在*单蜂+并能收敛到全局最优解特点+采用遗传算法对环梁式空桁天线结构进行优化+设计变量为取离散值的各杆截面积+优化目标,追求最佳吻合抛物面法向位移均方根偏差最小-设计实例表明+使用遗传算法对复杂的结构优化问题能获得较好的优化结果+该算法具有很强的适应性-

(关键词)遗传算法+结构优化+天线结构

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%引言

遗传算法"@=C’不同于数学规划*准则优化法+它是模拟生物进化机制而发展起来的一种搜索和优化方法o%p+遗传算法现已在越来越多的领域得到了广泛的应用-遗传算法通过对问题进行二进制编码+并对染色体群体进行繁殖"复制’*杂交*变异等操作+逐步淘汰适应值低下的个体而获得适应值高的个体+该个体经过还原后成为原问题的最优解-由于遗传算法是作用在二进制位串上+而非作用在问题的本身上+所以遗传算法具有较强的适应性-本文在桁架结构优化的基础上+用遗传算法对具有桁架背架结构形式的天线结构进行优化设计+取得了较为满意的结果-

q结构优化设计问题描述

工程结构中的优化多为约束优化问题+其最普遍形式为,

r s t uv w o x%+x q yx t p z

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{d|d}~"v’w&+~w%+q+y+!"%’

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s$x s$x83g

s+s w%+q+y+t

其中等式约束与变量界限约束由于可归并入不等式约束+有时也可统一写成不等式约束形式-以桁架结构优化为例+追求目标r"v’为,结构总重"体积’最小或造价最低+满足约束条件,杆件应力"&’和节点位移"’’不超过许用值+即&ho&p$&+’ho’p$&等-对于高精度要求的天线结构"如射电望远镜’优化+主要矛盾是天线反射面正面点的变形条件+优化目标可取为天线背架正面点最佳吻合抛物面"j k l’的

万方数据

!本文为电科院基金资助项目-%)))年%&月%&日收到-