一种基于层次分析-模糊综合评价的变弯度机翼变形效益评估方法技术

本发明专利技术涉及一种基于层次分析

【技术实现步骤摘要】
一种基于层次分析
‑
模糊综合评价的变弯度机翼变形效益评估方法


[0001]本专利技术涉及一种基于层次分析
‑
模糊综合评价的变弯度机翼变形效益评估方法，该方法可以对变弯度机翼变形效益进行综合评价，属于航空航天领域。

技术介绍

[0002]变弯度机翼指的是可以根据不同的飞行任务和飞行条件改变机翼自身的气动外形从而获得最佳的气动特性的一种机翼。近年来，随着智能材料，驱动技术的发展，变弯度机翼也成为了目前最为广泛和相对成熟的一种变形机翼形式。目前变弯度机翼的驱动方式，结构材料也不尽相同。不同的驱动方式和结构材料带来的变形响应时间，变形速率和最大变形角度也不同。为了能够对目前不同的变弯度机翼变形效益进行评价。因此需要采用合理的手段对变弯度机翼的不同指标要素进行评价。因此本专利技术提出了一种基于层次分析
‑
模糊综合评价的方法来对变弯度机翼的变形效益进行评估。
[0003]层次分析法的最大特点是简单明了，它将研究对象看成一个系统，将其分解比较，层次分析法中每一个层次的权重都会对整体结果产生影响，并且每个因素对结果的影响都是量化的，能够十分清晰明确地衡量各个指标间的相对重要性。层次分析法对于没有结构特征的系统的评价具有突出的优点。
[0004]模糊评价借助于模糊数学的概念。通过模糊关系合成的原理，将边界不清，不容易被量化的因素进行量化处理，从多个因素对被评价事物状况进行综合评价。可以通过准确的数字来处理模糊的评价对象，能对蕴藏的信息做出科学合理，贴近实际的评估。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的问题是采用层次分析
‑
模糊综合评价方法对变弯度机翼的变形效益进行综合评估，具体为提供一种基于层次分析
‑
模糊综合评价的变弯度机翼变形效益评估方法，该方法具有评价指标明确，评价方法清晰的优点，能够很好地对目前各种变弯度机翼的变形效益进行综合评估。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种基于层次分析
‑
模糊综合评价的变弯度机翼变形效益评估方法层次分析法，其特征是，包括以下步骤：
[0007]步骤1)、层次分析法，将定性和定量结合，将人的主观判断层次化、数量化，从而量化人的主观判断，通过构建层次结构模型，将复杂问题分解成多个层次，逐层对比每个因素之间的相对重要程度，得到判断矩阵，计算矩阵的特征值和特征向量，进而得到下一级相对上一级的权重，将上一级权值加权综合，得到层次总排序权值，最终得到最低层相对最高层的权值；层次分析法的步骤如下：
[0008]首先建立变弯度机翼变形效益评估体系，选取易于定量的变弯度机翼的变形效益评价指标；变弯度机翼变形效益评价指标选取应该遵循：(1)系统性原则、(2)独立性原则、(3)代表性原则、(4)可比性原则；建立变弯度机翼评估体系需要确定变弯度机翼评估指标，
并对指标进行拆分，构建变弯度机翼变形效益指标体系；
[0009]其次构造判断矩阵，对于同一层次，比较每一层中各个因素的相对重要性，推导出判断矩阵A，判断矩阵A的性质：a
ij
＞0,a
ij
＝1/a
ji
,(i≠j),a
ii
＝1(i,j＝1,2,3
…
n)；
[0010][0011]矩阵A中a
ij
为依据判断准则B
k
考虑到的A
i
相对A
j
的相对重要性，即：接着对因素权重进行计算，判断矩阵每行元素乘积M
i
[0012][0013]M
i
的n次方根为
[0014][0015]对方根进行归一化得到特征向量W
i
[0016][0017]推导得到最大特征根λ
max
[0018][0019]层次单排序并检查一致性，推导得出一致性指标CI
[0020][0021]当判断矩阵具有完全一致性，λ
max
＝n,CI＝0；当CI接近0时，判断矩阵的完全一致性越好；反之，一致性越差；对于一阶和二阶判断矩阵，完全一致性应该为0，当判断矩阵的阶数大于2时，需要引入随机一致性比率CR,CR＝CI/RI,当CR＞0.1，那么一致性条件即可满足；其中，RI为平均随机一致性指标；
[0022]平均随机一致性指标
[0023][0024][0025]建立了变弯度机翼变形效益指标体系后，接着计算底层元素相对于总目标的权重，并进行排序；
[0026]步骤2)、模糊综合评价；
[0027]基于模糊数学，通过隶属度函数对不容易量化的因素进行量化，从而形成对事物的隶属度等级的综合评价；模糊综合评价的步骤首先需要确定评价因素和评价等级；指标的元素集合记为U＝{u1,u2,
…
,u
n
}，设第i个因素下的二级指标为u
i
＝{u
i1
,u
i2
,
…
,u
in
}，每个元素的评价等级集合记为V＝{v1,v2,
…
,v
n
}，评价等级通常划分为不超过5个等级；首先，建立评价矩阵；记第i个因素u
i
对评价等级v
j
的隶属度r
ij
，n个评价等级得到的因素u
i
的单因素评价集：
[0028]r
i
＝{r
i1
,r
i2
,
…
,r
in
}
[0029]M个因素的评价集构造出的评价矩阵R,R是U到V的模糊关系；
[0030][0031]r
ij
为因素u
i
对应评价等级v
j
的隶属度，具有非负性和归一性；
[0032]步骤3)、计算变弯度机翼变形效益评估体系中不同指标下不同因素的权重，不同因素以及其包含的因素在综合评价的权重不同，记所有因素的权重集合为A，A＝{a1,a2,
…
,a
m
},∑a
i
＝1,且a
i
≥0；
[0033]步骤4)、对变弯度机翼变形效益进行综合评估，记模糊评价集B＝{b1,b2,
…
,b
n
}，其中b
j
为模糊综合评价指标，表示评价等级对于v
j
等级模糊子集B的隶属度，其中其中代表模糊矩阵相乘，若∑b
j
≠1，则需要将其归一化；在多层次模糊综合评价时，每一层次的单因素评价是下一层多因素评价结果。
[0034]本专利技术还包括搭建变弯度机翼变弯度效益评价系统软件平台；基于QT平台，采用python编程语言，将层次分析
‑
模糊综合评价转化为代码语言，并通过变弯度机翼的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于层次分析
‑
模糊综合评价的变弯度机翼变形效益评估方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1)、层次分析法，将定性和定量结合，将人的主观判断层次化、数量化，从而量化人的主观判断，通过构建层次结构模型，将复杂问题分解成多个层次，逐层对比每个因素之间的相对重要程度，得到判断矩阵，计算矩阵的特征值和特征向量，进而得到下一级相对上一级的权重，将上一级权值加权综合，得到层次总排序权值，最终得到最低层相对最高层的权值；层次分析法的步骤如下：首先建立变弯度机翼变形效益评估体系，选取易于定量的变弯度机翼的变形效益评价指标；变弯度机翼变形效益评价指标选取应该遵循：(1)系统性原则、(2)独立性原则、(3)代表性原则、(4)可比性原则；建立变弯度机翼评估体系需要确定变弯度机翼评估指标，并对指标进行拆分，构建变弯度机翼变形效益指标体系；其次构造判断矩阵，对于同一层次，比较每一层中各个因素的相对重要性，推导出判断矩阵A，判断矩阵A的性质：a
ij
＞0,a
ij
＝1/a
ji
,(i≠j),a
ii
＝1(i,j＝1,2,3
…
n)；矩阵A中a
ij
为依据判断准则B
k
考虑到的A
i
相对A
j
的相对重要性，即：接着对因素权重进行计算，判断矩阵每行元素乘积M
i
M
i
的n次方根为对方根进行归一化得到特征向量W
i
推导得到最大特征根λ
max
层次单排序并检查一致性，推导得出一致性指标CI
当判断矩阵具有完全一致性，λ
max
＝n,CI＝0；当CI接近0时，判断矩阵的完全一致性越好；反之，一致性越差；对于一阶和二阶判断矩阵，完全一致性应该为0，当判断矩阵的阶数大于2时，需要引入随机一致性比率CR,CR＝CI/RI,当CR＞0.1，那么一致性条件即可满足；其中，RI为平均随机一致性指标；平均随机一致性指标n23456789101112RI00.580.901.121.241.321.411.451.491.511.58建立了变弯度机翼变形效益指标体系后，接着计算底层元素相对于总目标的权重，并进行排序；步骤2)、模糊综合评价；基于模糊数学，通过隶属度函数对不容易量化的因素进行量化，从而形成对事物的隶属度等级的综合评价；模糊综合评价的步骤首先需要确定评价因素和评价等级；指标的元素集合记为U＝{u1,u2,
…
,u
n
}，设第i个因素下的二级指标为u
i
＝{u
i1
,u
i2
,
…
,u
in
}，每个元素的评价等级集合记为V＝{v1,v2,
…
,v
n
}，评价等级通常划分为不超过5个等级；首先，建立评价矩阵；记第i个因素u
i
对评价等级v
j
的隶属度r
ij
，n个评价等级得到的因素u
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉昌，张恒珲，秦浩，李嘉仪，曾建江，童明波，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：