[發明專利]一種風洞試驗調度方法及系統

有效

• 申請號: 202010786307.4
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111737886B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 明麗洪;羅昌俊;王小飛;熊建軍;何福;鄭娟;馬永一;宋朝琪;袁宗澤
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01M9/00
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 李康

本發明適用于風洞試驗技術領域，提供了一種風洞試驗調度方法及系統。該風洞試驗調度方法及系統中，考慮了分支管線的利用率，以最大化管線的平均利用率為目標構建累計回報，因而能夠全局地考慮到風洞試驗調度管線的分配，并且在這種分配中，對于下一步執行動作的選取，通過最大化累計回報來獲得，本發明的調度方法因而具有預測性，同時能夠實現最大化動力資源的使用率和最小化分支管線的開啟/關閉次數，減少了動力設備的損耗。

技術領域

本發明屬于風洞試驗技術領域，尤其涉及一種風洞試驗調度方法及系統。

背景技術

風洞試驗是將飛行器模型或實物固定在一種管道狀地面人工環境中（即風洞），依據運動的相對性原理，通過人為制造氣流流過，來模擬飛行器或其他物體在空中各種復雜的飛行狀態，從而獲取試驗數據，以了解實際飛行器或其他物體的空氣動力學特性的一種空氣動力實驗方法。

調度問題通常定義為：在一段時間內，為完成一組工作而相應地分配一套資源的問題，它廣泛存在于能源、交通、生產、計算、緊急醫療、安全等領域，是一個復雜的組合優化問題。它可以是動態的，也可以是靜態的。動態調度是以當前運行環境狀態來決定作業或任務的順序；靜態調度通常是預先安排，是從給定的工作流中分配作業或任務。

風洞試驗調度則是圍繞風洞試驗這一特定場景展開的資源保障計劃，屬于動態調度的范疇，是風洞試驗順利開展的前提，也是復雜的多目標優化問題。在滿足約束的條件下，如何最大化動力資源的使用率和最小化設備啟停次數，減少對動力設備的損耗，以及按照時序給出最優的試驗任務隊列，一直以來都是風洞試驗調度面臨的首要問題。

現有技術中，通常采用人工調度的方法來實現風洞試驗調度，因缺乏全局性、預測性、僅憑個人經驗所帶來的弊端，特別是在試驗任務量驟然增加、動力資源集中供應保障、多用戶爭搶資源等復雜環境的情況下，這個問題日益凸顯，傳統的人工調度方式已力不從心。

現有技術中也出現了一些非人工調度的方法，但現有技術中的方法均利用了事件之間的轉換概率，而且這種轉換概率均是通過人為設定的，因此，轉換概率的大小設定將極大地影響調度的效果，其相對于人工調度而言，并沒有明顯的進步。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風洞試驗調度方法和系統，旨在解決現有技術中需要人工設定轉換概率的技術問題。

本發明提供了一種風洞試驗調度方法，包括如下步驟：

步驟S10:構建管線連通網絡模型；

步驟S20:根據所述管線連通網絡模型，構建主管線與分支管線的連通矩陣C；

步驟S30:根據當前時間步內的風洞試驗調度管線分配情況，構建狀態空間S，狀態空間S用于表示主管線與分支管線的連通關系與開閉狀態；

步驟S40：構建動作空間A，用于表示是否開啟分支管線的閥門；

步驟S50:以最大化管線的平均利用率為目標，計算時間周期T內的累計回報G_T；

步驟S60:引入策略函數π，將累計回報G_T轉換為基于策略函數π的狀態值函數和基于策略函數π的動作值函數；

步驟S70:求解最優的動作值函數，得出最優的策略。

進一步地，所述管線連通網絡包括風洞試驗動力資源、匯聚節點、風洞試驗主體，其中，風洞試驗動力資源、匯聚節點之間通過主管線連接，匯聚節點與風洞試驗主體之間通過分支管線連接。