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基于粗糙集理论的螺旋桨设计规则提取

胡豹 高永卫 魏斌斌

胡豹, 高永卫, 魏斌斌. 基于粗糙集理论的螺旋桨设计规则提取[J]. 航空动力学报, 2023, 38(8):1901-1908 doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210645
引用本文: 胡豹, 高永卫, 魏斌斌. 基于粗糙集理论的螺旋桨设计规则提取[J]. 航空动力学报, 2023, 38(8):1901-1908 doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210645
HU Bao, GAO Yongwei, WEI Binbin. Propeller design rule extraction based on rough set theory[J]. Journal of Aerospace Power, 2023, 38(8):1901-1908 doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210645
Citation: HU Bao, GAO Yongwei, WEI Binbin. Propeller design rule extraction based on rough set theory[J]. Journal of Aerospace Power, 2023, 38(8):1901-1908 doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210645

基于粗糙集理论的螺旋桨设计规则提取

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210645
详细信息
    作者简介:

    胡豹(1995-),男,博士生,主要从事螺旋桨智能设计研究。E-mail:hu_bao@mail.nwpu.edu.cn

    通讯作者:

    高永卫(1968-),男,教授、博士生导师,博士,主要从事设计空气动力学、实验空气动力学和气动噪声研究。E-mail:gyw630@nwpu.edu.cn

  • 中图分类号: V211.44

Propeller design rule extraction based on rough set theory

  • 摘要:

    不同于由专家通过理论推导或经验得到设计规则的传统方法,提出了数据驱动的螺旋桨设计规则提取方法。使用粗糙集理论对螺旋桨优化设计过程中产生的大量方案数据进行分析,发展了适当的属性表示方法和属性离散方法。结果表明:在对两类不同参数螺旋桨型号的研究中,均提取出了“当各剖面诱导速度的差异越小时,螺旋桨效率越高”的设计规则,这一规则与Betz条件相当,验证了方法的有效性。基于数据驱动的螺旋桨设计规则提取方法可为后续三维设计规则的发现和优化设计研究提供技术支持,该思想也可供其他设计领域参考。

     

  • 图 1  研究思路

    Figure 1.  Research ideas

    图 2  动态层次聚类离散与人工离散方法对比

    Figure 2.  Comparison of dynamic hierarchical clustering discrete and artificial discrete methods

    图 3  动态层次聚类离散结果

    Figure 3.  Dynamic hierarchical clustering discrete results

    图 4  螺旋桨Ⅱ的离散结果

    Figure 4.  Discrete results of propeller Ⅱ

    表  1  螺旋桨主要参数

    Table  1.   Main parameters of propellers

    参数桨Ⅰ桨Ⅱ
    叶数42
    直径/mm12002600
    转速/(r/min)2263450
    速度/(m/s)55.518.5
    高度/km1012
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    表  2  原始决策信息表

    Table  2.   Original decision information table

    论域编号分散程度(条件属性)效率(决策属性)
    10.1080.7922
    20.1500.7904
    30.1230.7908
    40.1540.7891
    50.2890.7756
    60.3410.7734
    70.3060.7712
    80.2050.7877
    90.2800.7750
    100.3290.7728
    110.4120.7685
    120.4040.7673
    130.0930.7870
    140.0980.7858
    150.1310.7841
    160.2790.7698
    170.1560.7844
    180.1550.7828
    190.2600.7694
    200.3070.7673
    210.3530.7638
    220.0630.7768
    230.0820.7809
    240.1130.7797
    250.1220.7782
    260.2520.7639
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    表  3  离散结果中的不相容

    Table  3.   Incompatibility in discrete results

    分散程度水平值效率水平值
    12
    21
    22
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    表  4  离散后的决策信息表

    Table  4.   Discrete decision information table

    论域编号离散后的条件属性决策属性
    分散程度水平值随机数效率水平值
    11202
    21212
    3132
    41262
    52141
    62161
    72101
    81122
    9261
    102181
    11241
    12291
    131242
    14122
    151112
    16271
    171222
    18152
    19211
    202151
    212191
    22182
    231232
    241252
    251172
    262131
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-11-09
  • 网络出版日期:  2023-06-05

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