模拟退火算法在集成块孔道网络优化设计中的应用

模拟退火算法是一种适合求解大规模组合优化问题的通用有效的智能优化算法，液压集成块孔道网络优化设计问题属于组合优化的NP问题，长期以来没有得到良好的解决。本文给出该问题的数学优化模型，提出对布线顺序的处理策略，采用模拟退火算法实现了自动寻优的液压集成块孔道网络连通设计，并在工程实际中得到验征。     

液压集成块设计方法的研究进展

液压集成块是集成式液压系统的关键零件和控制中枢,其设计的难点是外部液压元件布局和内部油路连通设计.文中针对液压集成块设计问题,系统介绍和分析了国内外在液压集成块设计方法方面的研究工作和成果,包括液压集成块建模、智能优化设计、孔道校核、虚拟设计和管网液流特性仿真等,并讨论了基于智能数字化设计新技术的液压集成块设计的新方法,包括智能优化算法、知识工程和多Agent系统等,对液压集成块设计方法的发展趋势进行展望.     

遗传算法在集成块孔道网络优化设计中的应用

遗传算法是一种适合求解大规模组合优化问题的通用有效的智能优化算法,液压集成块孔道网络优化设计问题属于组合优化的NP问题,长期以来没有得到良好的解决.通过建立问题的数学优化模型,提出对布线顺序的处理策略,采用遗传算法实现了自动寻优的液压集成块孔道网络连通设计.     

混合遗传-模拟退火算法应用于液压集成块优化设计的研究

以液压集成块布局布孔优化设计问题为背景,给出了在立体空间中带性能约束的多目标优化数学模型。针对遗传算法在求解该组合优化问题时局部搜索能力不强的情况,将模拟退火算法与之结合,设计了多参数级联的编码方法,且加入记忆装置,构造了一种具有记忆功能的混合遗传-模拟退火算法。实例计算表明,改进后的新算法能很好地改善对解空间的局部搜索能力,从而得到较高质量的解。     

多蚁群协同进化的液压集成块布孔优化

液压集成块内部布孔是一种典型的带约束组合优化问题。为了提高布孔效率及整体性能,提出了一种基于合作型协同进化蚁群算法的集成块多孔道布孔方法。利用蚁群算法非常善于处理智能寻径等带约束的大规模组合优化问题的特点,在种群内部寻找孔道连通的最短且安全的路径;在各种群之间,利用协同进化算法进行多孔道的并行布孔,解决了布孔顺序问题,实现了内部孔道连通的优化设计。最后通过孔道连通实例对算法进行了验证,得到了较满意的结果。     

基于改进PSO算法的液压调高系统神经网络预测控制

针对采煤机液压调高控制问题,提出一种基于模拟退火粒子群算法的RBF预测控制方法。综合模拟退火算法和粒子群算法的优点,用模拟退火思想来解决粒子群算法易陷于局部最优的问题。用模拟退火粒子群算法优化RBF神经网络,增强学习能力和算法稳定性。利用改进的RBF神经网络对采煤机液压调高系统进行预测控制,仿真结果表明,改进后的方法比传统控制方法辨识精度提高,响应速度更快,证明了该方法的改进效果较好。     

基于智能虚拟设计方法的液压集成块设计

为解决液压集成块设计中外部布局和内部布孔集成的组合优化问题,提出了一种融合现代智能优化方法和虚拟设计技术的智能虚拟设计方法。该方法以虚拟设计环境为外壳,以智能优化算法为内核,以虚拟现实交互设备和智能优化算法的人机接口为渠道,构建液压集成块智能型虚拟设计系统。为便于设计,论述了智能虚拟设计方法中虚拟建模技术、基于人机结合遗传算法的优化设计技术、人机交互技术等关键性技术问题,并给出了系统的解决方案。最后,通过工程实例,验证了该方法的有效性和系统的可行性。     

基于计算智能的液压集成块优化设计

液压集成块设计的核心问题是其外部布局和内部布孔集成方案的优化设计，是一种复杂的立体空间布局问题。在全面研究集成块零部件的结构特征和设计规律的基础上，深入分析了集成块立体布局的空间关系，给出了该问题的优化数学模型，运用现代智能计算方法及其混合优化策略，实现了满足性能约束的液压集成块布局布孔集成方案的自动优化设计，有效提高了集成块设计水平、质量及其自动化程度。     

基于不同算法的多孔式液压缓冲器设计优化与比较

以自主设计的新型多孔式液压缓冲器为研究对象,将系统的最大缓冲效率和最小峰值压力作为优化目标,建立了多孔式液压缓冲器节流孔优化模型,分别运用模拟退火算法、粒子群优化算法以及遗传算法对阻尼孔的数量、孔直径和孔间距进行组合优化。研究结果表明:相较于经验设计的等孔径等间距方案,经3种算法优化后的缓冲器效率均显著提高,峰值压力均显著下降;上述3种算法中粒子群优化算法在阻尼孔的组合优化中收敛速度更快,优化效果也更为理想。     

基于模拟退火算法的液压楔式制动器优化研究

为了解决传统重载车辆鼓式制动器设计余量较大、制造成本较高的问题,以新型液压楔式制动器为研究对象,推导建立楔式制动器制动力矩、制动鼓表面平均温度、最高温度表达式,并以此为优化对象结合模拟退火算法,对液压楔式制动器进行结构优化,最后通过有限元计算与试验验证手段对优化后楔式制动器模型进行验证。分析结果表明,优化后的液压楔式制动器各关键部件应力值均满足材料使用要求,优化后的液压楔式制动器在不同制动压力和制动初速度条件下相对于优化前制动器制动效能稳定性较高。