تحقیق درباره انحراف معیار و روش مشارکتی

نحوه اعمال عدم قطعیت
نیروی پیشرانش مراحل اول و دوم
با توزیع نرمال، میانگین معادل مقدار نامی، انحراف معیار معادل 1 درصد
زمان سوزش مراحل اول و دوم
با توزیع نرمال، میانگین معادل مقدار نامی، انحراف معیار معادل 5/0 درصد
قطر مراحل اول و دوم
با توزیع نرمال، میانگین معادل مقدار نامی، انحراف معیار معادل 1 درصد
پس از اعمال عدم قطعیت‌ها روی حامل، 100 بار حامل را طراحی و مسیر را مجدداً شبیه‌سازی کردیم. با بررسی نتایج به‌دست‌آمده پیداست که حامل طراحی‌شده در نقطه مقاومی قرار ندارد به‌طوری‌که با نگاهی به نمودار تغییرات ارتفاع برحسب زمان پرواز (‏ شکل4-14) مشخص می‌شود که اعمال عدم قطعیت‌ها باعث شده ارتفاع تزریق محموله حتی به مقداری حدود 700 کیلومتر برسد که کاملاً غیرقابل‌قبول است. همچنین بیشتر مسیرهای متأثر از عدم قطعیت‌ها به ارتفاع تزریقی کمتر از ارتفاع تزریق مسیر نامی رسیده‌اند.
نمودار تغییرات ارتفاع برحسب زمان تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها
‏ شکل4-15 نمودار تغییرات زاویه حمله برحسب زمان را تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها نشان می‌دهد.
نمودار تغییرات زاویه حمله برحسب زمان تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها
تغییرات بردار سرعت در دستگاه سرعتی تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها نیز در ‏ شکل4-16 قابل‌مشاهده می‌باشد.
نمودار تغییرات سرعت برحسب زمان تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها در دستگاه سرعتی
با این تفاسیر ضرورت اهمیت دادن به عدم قطعیت‌ها از ابتدا و در همان فاز طراحی مفهومی به‌طور کامل احساس می‌شود. با این کار می‌توان ضمن انجام فرآیند طراحی مطمئن و اصولی، از شکست‌های احتمالی و اتلاف بودجه‌های کلان جلوگیری نمود. پس در ادامه، طراحی حامل فضایی را با در نظر گرفتن اثر عدم قطعیت‌ها روی مأموریت در قالب طراحی مقاوم و البته به روش مشارکتی با رویکرد چند هدفی انجام می‌دهیم.
طراحی بهینه مقاوم مشارکتی یک حامل فضایی با رویکرد چند هدفی
همان‌طور که اشاره شد یک طراحی خوب، طراحی‌ای است که از همان ابتدا عدم قطعیت‌ها را در نظر بگیرد. یکی از روش‌های در نظرگیری عدم قطعیت‌ها در طراحی، طراحی مقاوم است که در فصل دوم توضیحات آن آورده شد. در این بخش هدف ما ترکیب این روش با روش مشارکتی می‌باشد به‌طوری‌که تابع هدف ما علاوه بر کاهش جرم حامل، به دنبال کاهش انحراف معیار سرعت‌ها، ارتفاع‌ها و سرعت‌های عمود بر جهت تزریق باشد. بنابراین برای اجرای این روش طراحی از روندنمای نشان داده‌شده در ‏ شکل4-17 استفاده‌شده است. تفاوت این روش با روش طراحی مشارکتی در آن است که پس از ورود متغیرهای طراحی پیشنهادشده از سوی بهینه‌ساز سطح سیستم به موضوعات طراحی، یک عملیات اضافه کردن عدم قطعیت به متغیرها صورت می‌گیرد و در قیدها این بار میانگین متغیرهای خروجی وارد می‌شود این در حالی است که در روش مشارکتی، پس از ورود متغیرها به موضوعات، عملیات تحلیل موضوعی تنها یک‌بار و به ازای همان متغیرهای ورودی صورت می‌گرفت و نهایتاً متغیرهای خروجی وارد قیود می‌شدند.
به‌عبارت‌دیگر برای موضوع اول ابتدا متغیرهای طراحی شامل 10 متغیر پیشرانش مرحله اول، پیشرانش مرحله دوم، زمان سوزش مرحله اول، زمان سوزش مرحله دوم، قطر مرحله اول، قطر مرحله دوم، جرم اولیه مرحله اول، جرم اولیه مرحله دوم، جرم پیشران (مجموع جرم سوخت و اکسیدکننده) مرحله اول و جرم پیشران مرحله دوم از سطح سیستم وارد موضوع می‌شوند. سپس عدم قطعیت ساز آرایه متغیرهای ورودی شامل شش متغیر اول را دریافت کرده و 100 بار عدم قطعیت به آن‌ها وارد می‌کند. سپس تحلیل‌گر موضوعی به ازای این 100 آرایه جدید، 100 بار اجرا شده و نهایتاً تعداد صد عدد نسبت تراست به وزن اولیه حامل برای مراحل اول و دوم را محاسبه می‌کند. از این 100 نسبت میانگین‌گیری شده و مقدار میانگین آن‌ها وارد قیود می‌شود. ضمن آنکه تابع هدف نیز این است که میانگین این شش متغیر که 100 بار توسط عدم قطعیت ساز تغییریافته‌اند به‌اضافه میانگین چهار متغیر جرم که صدبار حساب شدند، کمترین فاصله را از متغیرهای پیشنهادی ورودی بگیرد. به‌عبارت‌دیگر مسئله بهینه‌سازی موضوع اول به شکل ‏معادله 4-5 است.
برای موضوع دوم نیز به طریق مشابه مسئله بهینه‌سازی به شکل معادله 4-6 می‌باشد.
78/7552 22/7403
5/772 5/727
10 10-
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.