先进多学科设计中的进化优化和博弈策略：应用于航空与无人机设计

章引言 1.1背景1.2动机1.3本书章节概要参考文献第二章进化方法2.1概述2.2进化算法理论基础2.3进化算法2.4进化算法优势2.4.1二进制编码进化算法的通用表述2.4.2一个简单进化算法的描述2.5进化算法组成2.5.1个体表示法2.6进化策略2.7进化算法在约束问题上的应用2.8本章小结参考文献第三章多目标进化算法及博弈论3.1概述3.2多目标问题的定义3.3合作型博弈：Pareto最优3.4竞争型博弈：纳什均衡3.4.1纳什均衡定义3.4.2耦合纳什博弈与遗传算法3.4.3推广至N个纳什局中人3.5层次博弈：斯塔克尔伯格3.5.1主从对策与遗传算法的耦合3.6解析法和数值博弈法求解两个数学函数极小值问题的对比3.6.1解析法3.6.2纳什遗传和斯塔克尔伯格遗传数值方法3.7混合博弈3.7.1层次异步并行多目标进化算法与混合博弈算法3.8本章小结参考文献第四章进化算法的先进技术4.1概述4.2分布式和并行进化算法4.3层次进化算法4.4异步进化算法4.5先进算子4.5.1协方差矩阵适应性4.5.2Pareto竞争式选择4.6先进博弈4.6.1虚拟和真实纳什博弈4.6.2纳什博弈和层次异步并行进化算法4.6.3耦合单目标或多目标进化算法的混合博弈4.7进化算法的辅助元模型4.8本章小结参考文献第五章航空航天系统中的多学科设计优化与稳健设计5.1概述5.2概念设计、初步设计与详细设计5.3多学科设计分析与优化5.3.1定义5.3.2MDO的挑战与需求5.3.3基于梯度法的MDO应用5.4MDO方法5.4.1多学科设计可行5.4.2单学科可行5.4.3协作优化5.4.4MDO实施中的准则与特性5.5基于稳健设计的不确定性5.5.1稳健不确定性方法5.5.2使用稳健设计方法从单目标到多目标设计优化5.5.3稳健多目标多学科设计优化5.6MDO与稳健设计中传统优化技术的局限5.6.1采用传统方法和进化算法的MDO5.6.2稳健设计的优缺点5.7本章小结参考文献第六章数值设计与优化算法的框架6.1概述6.2优化框架6.3框架的执行6.4优化方法论6.5优化算法6.5.1优化算法概述6.5.2分析算法的通用问题6.5.3单目标设计优化算法6.5.4多目标设计优化算法6.5.5多目标层次进化算法的优化算法6.5.6多学科设计优化算法6.6稳健设计优化6.7本章小结参考文献第七章单目标模型测试案例7.1概述7.2采用层次异步并行多目标进化算法和纳什进化算法的机翼重构7.3主动流动控制隆起物设计优化7.3.1激波控制隆起物吸力面设计优化7.3.2激波控制隆起物吸力面和压力面设计优化7.3.3基于层次异步并行多目标进化算法的双激波控制隆起物设计7.3.4基于混合博弈的双激波控制隆起物设计7.4通用飞机机翼翼形设计优化7.5本章小结参考文献第八章多目标优化模型测试案例8.1概述8.2Pareto重构：两个不同设计点处的两个机翼8.3多元机翼重构：二维双目标飞行器高升力系统设计与优化8.4无人驾驶战斗机外形：概念设计优化8.5无人驾驶飞行器任务路径规划系统（混合博弈NSGA-II）8.5.1测试案例1：起点至目标点至起点的弹道优化8.5.2测试案例2：起点至目标点至终点的弹道优化8.6无人驾驶飞行器外形：详细设计优化8.6.1基于混合博弈的无人驾驶战斗机多目标设计优化8.7适中高度长航时无人驾驶飞行器的气动-结构优化8.8无人驾驶飞行器的气动-电磁优化8.9本章小结参考文献第九章稳健多目标与多学科模型优化测试案例9.1概述9.2稳健主动流动控制设计优化9.2.1边界层转捩弦45%处激波控制隆起物外形设计优化9.2.2不确定性边界层转捩的稳健激波控制隆起物外形设计优化9.3通用飞行器机翼多目标稳健优化9.4通用飞行器机翼气动-结构稳健优化9.5无人驾驶飞行器气动-电磁稳健设计优化9.5.1基于HAPMOEA软件的无人驾驶战斗机多学科稳健设计优化9.5.2基于混合博弈的无人驾驶战斗机多学科稳健设计优化9.6无人驾驶战斗机气动-电磁-结构多学科稳健设计优化9.7本章小结9.8附录参考文献第十章变形技术在机翼稳健设计优化中的应用10.1概述10.2变形机翼翼形设计机制：前缘和后缘变形10.2.1 变形机翼翼形的参数化：前缘和后缘变形10.2.2 基准设计10.3巡航飞行条件下变形机翼翼形设计优化10.3.1 后缘变形设计优化10.3.2 前缘与后缘变形的稳健设计优化10.4基于多目标遗传算法和混合博弈的多目标遗传算法进行起飞与着陆条件下变形机翼翼形设计优化10.5结论与展望10.6本章小结参考文献附录：两个可实际动手操作的优化问题案例A.1概述A.2基于层次异构并行进化算法和纳什进化算法的BI-NACA重构A.2.1简介A.2.2测试案例定义A.2.3优化A.2.4求解反问题所需的软件和计算设备A.2.5设计优化流程的详细步骤A.2.6基于层次异构并行优化算法与纳什进化算法软件获取结果的分析与综合A.2.7结论A.3无人驾驶飞行器设计：多目标优化A.3.1简介A.3.2测试案例定义A.3.3优化A.3.4求解优化问题所需软件和计算机需求A.3.5设计优化流程的详细步骤A.3.6基于层次异构并行多目标进化算法获取结果的分析与综合A.3.7结论参考文献