代理模型

代理模型基本原理代理模型主要包含两方面的内容，其一是构造模型的样本点如何选取，属于试验设计的范围；其二是数据拟合与预测模型的建模，这是代理模型的主体。最具代表性的代理模型是RSM代理模型，随着研究的深入，一些新颖的近似模型技术，如Kriging代理模型、RBF代理模型等陆续出现并逐渐应用于全局优化和多学科设计优化等领域。因此，针对具体的应用背景，选择合适的近似模型具有重要的应用价值。1、代理模型的基本原理代理模型即利用代理方法（Approximationapproaches）对离散的数据进行拟合的数学模型。实际工程中复杂产品的实际物理模型往往非常复杂，设计变量与目标性能之间通常不具有显式的函数关系式，且表现为多参数、高维数、强非线性问题。为了能高效、准确地获得优化结果，一个有效的方法就是在不降低模型精度情况下采用高效的模型来替代实际模型，这类模型也称作是代理模型。X1X2YX1X2Y真实模型试验设计代理模型代理模型构建示意图2、代理模型构建主要步骤代理模型的构建一般包含四个步骤：试验设计、样本点仿真计算、函数拟合、代理模型精度的评价，流具体步骤如下：1、选取设计变量及取值范围，采用试验设计在参数范围没生成若干样本点，即若干组输入数据；2、通过虚拟样机仿真获得与输入数据相对应的输出数据；3、根据代理模型构建原理对输入与输出数据进行重构，建立表达输入、输出间函数关系的代理模型。4、通过对代理模型进行误差精度分析验证，确定代理模型是否可用。达到精度要求的代理模型可在优化设计过程中用于代替复杂费时的仿真程序对目标函数进行求解，得到优化设计参数，从而达到控制计算成本的目的[31]，否则，可增加样本点，进行重新拟合，或者对模型进行改进。响应值设计变量试验设计输出代理模型建立代理模型Y精度是否满足要求N代理模型构建流程图