基于遗传算法的机械方案设计系统的研究

在研究机械方案设计和遗传算法的基础上,将遗传算法应用于机械方案设计,研究提出了基础于遗传算法的机械方案设计系统的模型。研制了基于遗传算法的机械方案设计系统ＧＡＭＤ,有自动生成机械传动系统的原理方案,并建立了实例系统。     

色彩配置方案的抽取与设计重用CAD方法研究

设计实例中的色彩配置方案往往代表某一类型的设计风格、惯例或趋势,这对新的设计有重要的参考价值和指导意义。论文基于遗传算法研究了从参考设计实例中抽取色彩配置方案、并将其运用于新设计的方法,同时建立了色彩方案的量化评价方法,应用VC++开发了色彩配置方案设计的原型系统。     

基于BFGS的遗传算法在数控机床故障识别研究系统中的应用

提出基于BFGS的遗传算法应用于数控机床故障识别研究系统,该算法与遗传算法、粒子群算法的函数测试比较结果表明其具有较高的收敛速度和较佳的计算性能,与遗传算法、蚁群算法的实例仿真比较结果表明其在数控机床故障识别研究系统中具有较好的性能.基于BFGS的遗传算法既具备遗传算法的全局搜索能力也提高了收敛速度,避免了早熟现象,可以较好地应用在数控机床故障识别研究系统中.     

带滑移铰空间机械臂的非完整运动规划遗传算法

本文讨论带滑移铰空间机械臂非完整运动规划的最优控制问题。利用系统的非完整特性,将带滑移铰空间机械臂运动规划转化为非线性系统最优控制问题。提出基于遗传算法的非完整运动规划最优控制方法。通过仿真计算,验证了该方法的有效性和可行性。     

多中继协作系统量子遗传算法的功率分配仿真

考虑了功率受限下多中继协作系统功率分配问题。以最大化系统容量为优化目标,将量子遗传算法应用到多中继协作系统中,提出了基于量子遗传算法的功率分配方案,研究了功率分配方案对系统比特差错率的影响。仿真结果表明,与等功率分配方案及基于遗传算法的功率分配方案相比,基于量子遗传算法的功率分配方案能获得更小的比特差错率。     

基于遗传算法的系统辨识方法可靠性分析

本文研究了基于遗传算法的系统辨识的可靠性.首先,分析了基于响应曲线拟合的系统辨识方法及各种模型的拟合精度对模型参数摄动的敏感度.然后,对比分析了几种遗传算法应用于此类系统辨识方法的可靠性及效率,并给出了提高系统辨识效率及可靠性的改进遗传策略.实验结果表明基于改进遗传算法的系统辨识方法的可靠性及有效性.     

基于准确度评估的7自由度手术机器人术前摆位优化算法

针对微创机器人辅助的外科手术复杂的术前摆位问题,以甲状腺微创手术用到的床旁双7自由度协作机器人为研究对象,将机械臂的运动准确度以及运动学性能作为优化目标,提出了机械臂准确度评估指标以及其对应的干涉指数,并提出了一套基于带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）多目标遗传算法的术前规划方法。最后,将由该遗传算法优化得...     

基于遗传算法的机械臂实时避障路径规划研究

针对模块化机械臂在运行时可能与工作空间中的障碍物发生碰撞的问题, 提出一种基于遗传算法的避障路径规划算法。首先采用D-H(Denavit-Hartenberg)表示法对机械臂进行建模, 并进行运动学和动力学分析, 建立机械臂运动学和动力学方程。在此基础上, 利用遗传算法分别在单/多个障碍物工作环境中, 以运动的时间、移动的空间距离和轨迹长度作为优化指标, 实现机械臂避障路径规划的优化。通过仿真验证了基于遗传算法的机械臂避障路径规划算法的有效性与可行性, 该算法提高了运行中的机械臂有效避开工作空间中障碍物的效率。     

基于遗传算法的非线性系统状态空间辨识

本文提出了一种基于遗传算法用状态空间方程描述非线性系统的辨识方法,研究表 明遗传算法能克服此类系统不能采用传统最小二乘法辨识的困难,并能有效地辨识出状态空 间维数及非线性度都不高的系统,同时指出基于遗传算法的非线性状态空间辨识方法在状态 维数确定、关键项确定和非关键项删除等方面还有待进一步研究．     

基于遗传算法的感知无线电染色体遗传研究

源于生物进化原理的遗传算法,可以利用优胜劣汰遗传机制演化得到系统最优参数.通过对感知循环、遗传算法进行讨论,针对感知无线电提出了基于遗传算法的感知无线电基因与感知无线电染色体.用不同的适应率要求对感知无线电遗传算法案例进行求解,并对案例生成的不同解进行了讨论.通过对案例的研究,分析了Rieser基于遗传算法的感知无线电引擎模型的局限,提出了今后研究的思路.     

基于遗传算法的方案智能优化设计

建立方案智能优化设计的过程模型，提出一种新的方案智能优化设计的求解方法模型：知识－分析－生成－评价－进化，研究了基于遗传算法的方案智能优化设计的关键技术，作为工程实例建立了起重机起升装置方案优化设计智能系统。     

一种基于知识进化的多层次结构产品整体方案创新设计方法

研究并提出了一种基于知识进化的多层次结构产品整体方案创新设计系统模型,该模型根据机械产品都具有多层次结构的特点,通过把机械方案设计过程看作是一个状态空间的求解问题,用基因算法（DGA）从整体上控制其搜索过程,构建了新的多层次基因编码体系。为了适应新的编码体系重新构建了交叉和变异等基因操作,并利用复制、交换和变异等操作进行一次次迭代,最终自动生成一组最优的设计方案。该系统经过实例验证具有很高的有效性、准确性和实用性。     

符号方案三维实体化的自动化方法研究

如何将创新设计过程中得到的符号方案生成直观的图形方案，是机械概念设计中的关键技术问题，通过对符号方案的邻接矩阵元素进行分析，得到机构的结构组成、构件连接关系等信息；运用符号方案的尺度矩阵确定各装配构件的二维几何尺度，在面向对象二次开发的环境下，基于三维参数化平台，实现构件的三维实体化；根据构件所处空间位置，按后台预置装配方法得到三维虚拟实体装配图。上述过程基于面向对象的环境，输入／读入概念设计得到符号方案后，系统自动地将符号方案生成三维虚拟实体方案。     

基于协同交互式遗传算法的复杂产品概念设计

针对复杂产品概念设计中的方案求解问题,建立了基于进化思想的求解过程模型,提出了一种新的基于协同进化算法与交互式遗传算法相结合的复杂产品概念设计方法.针对手机概念设计中功能设计的特点提出了变长度编码和两层编码的混合编码方式.实例表明,该方法对多目标、人机交互的复杂产品概念设计方案求解是有效的.     

语义特征建模系统中概念设计方案表示研究

为了提高概念设计的工作效率和设计水平,提出了一种基于语义表示法的概念设计方案的表示方法。这种方法通过语义表示法来表示模型中的特征,通过细胞元模型来管理模型数据,通过语义面将特征和设计方案表示成为具有n个语义输入和m个语义输出的黑盒,通过语义依赖图建立产品模型与特征之间的组织关系,通过力传递的方法来简化概念设计方案的推理过程。该方法不仅可以大大提高概念设计问题的求解速度,还可以为设计者提供更丰富的概念设计方案。实验证明该算法具有广泛的应用前景和实用价值。     

Automatic Virtual Entity Simulation of Conceptual Design Results—Part Ⅱ:Symbolic Scheme Simulation

The development of new products of high quality, low unit cost, and short lead time to market are the key elements required for any enterprise to obtain a competitive advantage. This part of the paper presents a methodology to automatically simulate the conceptual design results in the virtual entity form. To the identified basic mechanisms, their kinematic analysis is carried out by matching basic Barranov trusses, and their virtual entities are modeled based on feature-based technique and encapsulated as one design object. Based on the structures of the basic mechanisms and their connections, a space layout to the mechanical system corresponding to the symbolic scheme is then fulfilled. With the preset-assembly approach, all parts in the mechanical system are put onto proper positions where the constraint equations are met according to the space layout results. In this way, the virtual entity assembly model of the mechanical system relative to the symbolic scheme is set up. The approach presented in this paper can not only obtain innovative conceptual conceptual design results, but also can evaluate their performances under 3-D enviroment efficently.     

基于多层推理机制的机械产品概念设计

将类比推理的方法与基于实例的方法相结合，建立了基于多层推理的机械产品概念设计系统、知识的表示，采用面向应用的规则方法，框架式的知识结构。该系统有自学习的能力，也可以由用户进行知识的更改和完善，用户界面良好。     

多约束下的载人潜器舱内计算机辅助工效设计系统研究

为了能使载人潜器舱内工效设计人员加深对多约束条件下舱内人员的生理、心理 和环境约束条件的理解,有效地辅助设计方案的智能生成与优化。提出了基于虚拟人体模型参 数作为布局设计解空间的参数获取方法、基于遗传算法的舱内人-机界面布局设计方案计算智能 求解方法、基于知识推理的舱内色彩工效设计方案获取方法和基于粒子群算法的载人舱工效设 计方案智能优化方法,以此为基础,应用UG 二次开发和数据库技术,开发了载人潜器舱内人 机工效设计计算机辅助系统。通过设计实例的人机工效布局和色彩设计与方案优化验证了该系 统的可行性。     

遗传算法在模糊设计中的应用

构造了CAD系统模糊设计的一种具体解决方案: 其环境为收集到的现场数据; 学习环节采用基于遗传算法的模糊优化算法; 知识库由设计准则构成; 执行部件为设计单元. 建立了回归方程的模糊优化学习算法, 并构造了该算法的流程. 然后利用该模糊设计系统获得了飞边尺寸设计准则, 且应用实例对该算法的稳定性进行了校验. 为评估该算法的性能, 将其与最小二乘法和免疫遗传算法进行了比较, 结果表明, 该算法速度快, 精度高, 稳定性好.     

Methodology for expert-system-based support of conceptual machine design

The cumulative requirements of design cannot be satisfied without the application of computer-based systems in the conceptual phase of design. The concept of intelligent CAD systems emerged at the beginning of the eighties. A practical implementation of an ICAD system can be based on an expert system with a specialized conceptual design methodology. Design prototypes may be generated by the systematic combination of known atomized building elements. To avoid combinatorial explosion, filtering is done on three levels. In the case of the pilot design expert system PANGEA, now being developed, the geometric modelling of prototypes is based on an extended B-rep scheme.