[發(fā)明專利]基于單純形法的光學產(chǎn)品模型優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010014124.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111222274B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 張克;陳灝;吳早鳳
• 申請（專利權）人: 上海索辰信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

基于單純形法的光學產(chǎn)品模型優(yōu)化方法及系統(tǒng)包括：對仿真模型結構參數(shù)進行多組數(shù)值初始化；將熱載荷加至仿真模型中得到溫度場分布信息；將結構載荷和溫度場分布信息加至仿真模型中得到各個面型位移；據(jù)各個面型位移進行曲率擬合；對仿真模型進行光學分析獲取成像質(zhì)量評價分析結果；將各個面型的位移、擬合后光學曲率、成像質(zhì)量評價分析結果代入評價指標代價函數(shù)獲得性能評價指標；從多組性能評價指標中選出最優(yōu)；判斷最優(yōu)性能評價指標是否滿足要求，若是結束，否則將多組光學產(chǎn)品性能評價指標中最差的光學產(chǎn)品性能評價指標對應的結構參數(shù)舍棄掉、將其他組的結構參數(shù)代入單純形法中訓練獲得更新結構參數(shù)；基于更新結構參數(shù)更新光學產(chǎn)品仿真模型。

技術領域

本發(fā)明涉及工業(yè)仿真領域，尤其是涉及光機熱聯(lián)合仿真領域，特別是涉及一種基于單純形法的光學產(chǎn)品模型優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術

在復雜環(huán)境中，典型的光機熱耦合分析的溫度場可以影響表面位移、折射率，進而影響光學鏡頭的性能，結構載荷以及結構自身的重力載荷也會影響表面位移。一般位移、溫度影響和應力影響都會最終擬合成多項式的形式輸入為光學面型結果。傳統(tǒng)的光機熱耦合分析流程，只能評估該工況下對光學系統(tǒng)的影響，并不能優(yōu)化光學設計，還需要結構、光學等學科工程師的人工經(jīng)驗，才能給出優(yōu)化方向。

傳統(tǒng)的設計優(yōu)化主要通過工程師的經(jīng)驗進行，項目設計目的是否達到依賴于工程師經(jīng)驗的豐富與否，經(jīng)驗豐富的工程師在設計優(yōu)化的過程中通常需要持續(xù)的使用仿真軟件進行模型參數(shù)修改、結果分析、再次模型修改、再次結果分析找到滿意解，整個過程中有大量的重復性工作，而且多項式擬合對于后期加工改進并沒有實質(zhì)性的修復。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題和不足，提供一種新型的基于單純形法的光學產(chǎn)品模型優(yōu)化方法及系統(tǒng)，在光機熱流程的基礎上，通過引入單純形法控制實現(xiàn)優(yōu)化設計，可以被廣泛用于工業(yè)產(chǎn)品設計初期的優(yōu)化方案選擇。

本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發(fā)明提供一種基于單純形法的光學產(chǎn)品模型優(yōu)化方法，其特點在于，其包括以下步驟：

S1、對光學產(chǎn)品的光學產(chǎn)品仿真模型的結構參數(shù)進行多組數(shù)值初始化；

針對每組數(shù)值結構參數(shù)對應的光學產(chǎn)品仿真模型：

S2、將熱載荷加載至光學產(chǎn)品仿真模型中，對光學產(chǎn)品仿真模型的溫度場進行分析以得到溫度場分布信息；

S3、將結構載荷和溫度場分布信息加載至光學產(chǎn)品仿真模型中，對光學產(chǎn)品仿真模型的應力進行分析，從而得到光學產(chǎn)品仿真模型的各個面型的位移；

S4、根據(jù)光學產(chǎn)品仿真模型的各個面型的位移進行光學產(chǎn)品仿真模型的曲率擬合，以得到擬合后的光學曲率；

S5、對光學產(chǎn)品仿真模型進行光學分析，獲取成像質(zhì)量評價分析結果；

S6、基于光學產(chǎn)品仿真模型的各個面型的位移、光學曲率、成像質(zhì)量評價分析結果建立評價指標代價函數(shù)，將步驟S3中的各個面型的位移、步驟S4中的擬合后的光學曲率、步驟S5中的成像質(zhì)量評價分析結果代入評價指標代價函數(shù)以獲得光學產(chǎn)品性能評價指標；

S7、從獲得的多組數(shù)值結構參數(shù)對應的光學產(chǎn)品性能評價指標中選出最優(yōu)光學產(chǎn)品性能評價指標；

S8、判斷最優(yōu)光學產(chǎn)品性能評價指標是否滿足預先設定要求，若是則進入步驟S11，否則進入步驟S9；

S9、將多組光學產(chǎn)品性能評價指標中最差的光學產(chǎn)品性能評價指標對應的結構參數(shù)舍棄掉、將其他組的結構參數(shù)代入單純形法中訓練優(yōu)化獲得更新的結構參數(shù)；

S10、基于更新的結構參數(shù)更新光學產(chǎn)品仿真模型，并再次執(zhí)行步驟S2；

S11、結束流程。