蔗糖煮炼设备多场协同优化设计方法研究

蔗糖煮炼设备具有多模态、多相流及多场耦合的特性,煮糖结晶设备设计方法可选不多.该文探讨了煮糖系统各物理场的特性及其对煮糖过程传热、传质和相变的影响机理.分析了煮糖过程多场协同作用的机制、规律以及多场耦合作用的有效协调方法,并将场协同理论和多学科设计优化方法有机结合起来,研究煮糖设备多场协同全局协调设计优化建模的方法和优...     

多场耦合系统协同设计方法研究

分析了现代产品开发中多场耦合系统设计存在的不足;通过对设计任务的分解,总结了多场耦合系统的一般特点,基于分解后模块功能实现和任务集成提出了多场耦合系统协同设计方法和实现框架,并对重要部件功能和实现作了描述;用一个实例验证了该方法应用的有效性和通用性。     

基于不确定性分析的商用车多目标协同优化方法研究

商用车系统是非线性、强耦合以及受大量不确定性因素影响的系统。文章基于不确定性多目标UMOMDO(Uncrtainty Multi-Objective Multidisciplinary Design Optimization,UMOMDO)优化方法,研究建立一种不确定全局协同优化框架。以近似模型数据、试验数据与动态仿真数据为基础,基于深度数据驱动学习算法构建优化变量的解空间界定器,通过特征建模与递推演算方法界定优化变量范围,将设计变量映射到高维空间。再通过高维空间数据密度差,建立整车多目标协同优化模型,并基于该优化框架对H5B中型商用车进行车架结构-性能-可靠性多目标协同优化设计。优化过后的设计与原设计相比,满载最大应力降低2.8%,扭转最大位移降低15.2%,一阶频率提高3.3%,可靠度提高到95%,且质量减少2.3%,较好地完成了可靠性轻量化设计的目标。     

基于协同制造多任务的设备资源配置优化方法研究与应用

为解决协同企业设备资源配置失衡的问题,实现设备资源最佳化动态调度,分析了设备资源配置组合优化过程中的决策目标,提出基于成本、时间、质量等变量的多目标优化模型,利用改进遗传算法对协同制造多任务设备配置优化问题进行研究。以某电机制造企业为实例,分析验证了多目标优化模型及求解方法的可行性与实用性,为多目标配置优化问题的研究提供参考。     

基于多Agent的协同商务协调机制

为满足企业管理信息化的要求，企业应采用基于智能主体的多智能主体系统建模技术，以客户需求拉动，建立包括外部交易和内部生产活动的协同商务链系统。以公告板为基础，通过招投标机制实现商务需求任务的优化配置，同时以时间利润比作权重，通过最短路径方法有效分解商务需求任务，描述其相互问的逻辑耦合关系，以此形成竞争与合作的协调机制。     

一种具有全局稳定性的多学科协同优化方法

针对协同优化对初始点选取敏感和易收敛到局部极值点的问题,提出了一种具有全局稳定性的协同优化方法.该方法采用全局优化和局部优化两阶段优化策略.在全局优化阶段,系统级优化采用较大的松弛因子,在保证学科间一致性的前提下,将初始点优化到伞局极值点附近;在局部优化阶段,逐步减少松弛因子,增强学科间的一致性,得到全局极值点.两个典型的优化算例表明,优化结果不受初始点的影响,有效增强了协同优化的全局稳定性,并具有较好的可行性和收敛速度.     

融合全局逼近与局部精化的协同优化方法

针对标准协同优化方法存在对初始点选取敏感、优化结果易收敛于局部最优解等问题,通过对松弛因子法特点的分析,给出了一种综合应用固定松弛因子和动态松弛因子方法,融合全局逼近与局部精化的改进协同优化方法,并将Kriging近似模型引入到改进的协同优化方法中,减小了迭代计算量,提高了优化效率,可快速精确地收敛到全局最优解处.通过汽车盘式制动器的优化设计,验证了本文方法的有效性与稳定性.     

基于均匀布点的全局优化方法

把实验设计中的均匀设计思想引入优化设计,提出了一种将确定性和随机性相结合的优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点,然后,将可行域内的上述系列布点作为优化模型的一系列局部最优点。最后,比较所有局部最优点的最优值,即认为在一定程度上获得了该优化问题的全局最优解。该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。编制了计算程序,给出了计算实例,计算结果表明该设计方法是可行的。     

协同产品创新设计优化中的多主体冲突协调

在分析协同产品创新设计过程中客户、多领域设计人员等多角色主体间众多冲突原因的基础上,为协调各设计主体在设计目标上的偏好冲突,提出了运用二元语义分析来集结各主体多粒度评价语言信息的方法,并以满意度最大为优化目标建立了多主体冲突协调模型.针对该模型,提出了改进的自适应粒子群算法进行优化求解.算法中,粒子的惯性权值随当前粒子群的进化速度和多样性动态改变,从而使算法具有动态自适应性.通过某手机设计优化实例验证了所提模型与算法的可行性和有效性.     

基于全局协调的甘蔗收割机多学科优化设计研究

建立了甘蔗收割机结构与机构的多学科优化数学模型,以全局协调优化思想为主导,在不超过现有设计的总质量和总功率的前提下,总体协调优化,以降低成本、提高各机构的甘蔗加工能力为目标,对各机构进行了最优速率匹配,使分学科的设计达到最优化,解决了在甘蔗收割中,收割机中间机构效率低下而制约甘蔗收割机高效作业的瓶颈难题,将甘蔗收割机的作业效率从原来的0.96根/s提高到1.44根/s,使收割机的整机性能达到最优,从总体上降低了甘蔗收割机的制造成本,为甘蔗收割机的物理样机试制提供了依据。     

基于协调机制的多学科优化方法

多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization MD0)广泛用于复杂大系统的设计问题,系统分解是进行系统设计优化的有效手段,针对不同的系统分解,有不同的优化算法,协同优化算法能有效的处理大系统中各学科间的耦合,使各学科保持高度自治性,是一种有效的设计优化算法.     

基于可靠性的设备维修优化方法研究

为了提高设备维修活动的针对性和有效性，对设备维修活动、部件特性、系统特性以及综合效用函数之间的逻辑关系进行了分析，构造了一种维修优化分析框架。从维修需求和维修目标出发，提出了维修效用函数驱动的多目标维修优化模型，量化分析了维修活动的优化问题。该模型可为维修计划的制定提供决策支持和信息支持。最后用实例对模型进行分析。     

基于曲柄滑块机构的协同优化方法研究

以受控曲柄滑块机构为研究对象,利用ADAMS和Simulink软件建立动力学和控制系统模型。以控制器参数和动力学模型是否优化组合成4种情况,通过联合仿真研究柔性零件应变能的变化,并对零件进行拓扑优化。结果表明,兼顾动力学和控制器参数优化能使机构更为合理,为机电一体化产品开发和零件优化提供有益参考。     

基于全局优化进行局部优化叠加的大型结构拓扑优化方法研究

针对现有的拓扑优化方法对所指定的设计域内的变量进行全局拓扑优化,从而导致对大型构件拓扑优化时局部区域最佳拓扑结构分布信息丢失的问题,提出一种基于局部结构特性扩散映射的全局拓扑优化方法。该方法首先对设计域内的局部区域进行拓扑优化,得到设计域内局部的优化信息,然后对得到的局部区域优化信息进行整合,得到全局整体的拓扑结构。通过与现有的商业软件ANSYS Workbench和全局优化方法做实验对比,结果表明所提出的优化方法相较于现有的优化方法具有两个优点：第一,所提出的拓扑优化方法可以较好的保留在设计域的局部拓扑结构信息;第二,所提出的拓扑优化方法可以对优化的结构进行尺寸控制。     

基于仿真的多部件设备机会维修多目标决策优化方法

提出一种基于仿真的多部件设备机会维修多目标决策优化方法,考虑了多种维修方式、多种机会维修策略、非预期故障的随机持续时长和成本以及随机的预防性维修时长,利用蒙特卡洛仿真计算系统可用度和总成本,多目标粒子群算法进行求解最佳维修方式。将该方法应用到电子组装线的某生产设备,结果显示,同时考虑了随机故障和预防性维修的机会维修策略具有更优的Pareto前沿,能够进一步优化系统可用度与系统总成本,并对可用度和总成本的随机分布进行了分析。     

基于GASA优化算法的自适应协同优化方法

针对协同优化方法收敛困难、优化效率低的问题,采用自适应概念与混合优化算法对其进行改进.采用基于学科优化解的差异信息构造自适应惩罚函数,将系统级约束条件进行转化,重新构建系统级的优化模型,克服了协同优化内部定义缺陷所造成的收敛困难.结合协同优化的优化特征,采用兼备遗传算法与模拟退火算法两者优点的混合算法作为协同优化系统级优化算法,提高了协同优化寻优效率.以飞机起落架缓冲器优化问题为例验证了该方法,结果表明该方法提高了协同优化的搜索效率与收敛速度,优化性能良好.     

基于全局代价函数优化的立体标定方法

提出了一种基于全局代价函数的立体标定方法.以张正友的单日摄像机标定算法为基础,同时选择合适的径向畸变模型,将左右摄像机的内参数、摄像机与标定板之间的外参数、镜头畸变系数,以及两个摄像机之间的外参数标定相互融合,使用一种约束性更强的全局代价函数作为优化目标进行非线性优化,经过一次优化便可以得到立体视觉系统中的摄像机参数.与通常的立体标定方法相比,该方法在目标函数中引入了左右摄像机之间外参数保持不变这一约束条件,从而使得重投影残差更小、标定精度更高,并且整个算法具有更强的鲁棒性.对比实验结果证明,这种基于全局代价函数优化的标定方法具有精度高、标定结果稳定等优点.     

基于协同进化粒子群的多层供应链协同优化

为了从整体角度优化调度供应链网络的各个环节,研究了带软时间窗的分批配送问题及其对需求分配与生产调度的影响,考虑在满足一定客户满意度水平条件下的最小化运作成本。建立了该问题的模型,针对此模型设计了协同进化粒子群优化算法并进行求解。通过实验研究表明,软时间窗对于问题的运作成本有很大的影响,整个供应链网络的协同优化对降低运作成本起到了关键的作用。     

基于小生境粒子群的多峰函数全局优化算法的研究

针对粒子群算法进行多极点函数优化时存在的局部极小点和搜寻效率低的问题,引入了小生境的思想到粒子群算法中,以粒子的最好位置为中心,粒子的最好的个体解对应的适应值为半径建立圆形小生境.在每个小生境中对粒子的速度位置进行更新,从而改变小生境的中心和半径,直到满足迭代次数,从而保持了微粒群的多样性,通过一个经典函数进行仿真表明,这种把粒子群和小生境结合起来的算法,能快速有效地找到多峰函数的全局最优点.