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研究了粒子群优化改进的模糊线性PSVM在旋转机械故障诊断的应用。常规的PSVM对噪声或野值敏感,模糊PSVM可以很好的解决这种问题;对于非平衡样本,PSVM分类面会偏重于数据点较多的一类,从而降低正确分类性能,通过为不同样本分别设计不同的惩罚因子,提高分类器性能;模糊线性PSVM分类器的惩罚因子采用经典粒子群优化算法进行优化,避免传统方法对初始点和样本的依赖。通过旋转机械故障分类应用实例进行了设计方法的验证,首先对振动信号进行滤波,然后以不同频率频谱的谱峰能量作为FLPSVM分类器的输入特征参数,用于区分旋转机械的5种典型故障,试验结果表明了方法的有效性。 相似文献
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导管架海洋平台结构模糊优化设计 总被引:7,自引:0,他引:7
考虑约束条件边界的模糊性,建立了导管架海洋平台结构模糊优化设计模型。对模糊优化模型中的设计变量、目标函数和约束条件进行了模糊处理。针对导管架海洋平台的特点,用模糊优选法确定约束条件边界容差系数,由界限搜索法求解模糊约束集和模糊目标集之交集的最优水平截集λ*,进而求得模糊优化问题的最优解。以胜利油田埕北11#井采油平台为例进行了模糊优化设计,并与确定性优化设计相比较,分析了两种优化设计中设计变量的走向及原因,算例结果还显示目标函数值比确定性优化设计值有较大幅度下降,说明考虑模糊因素进行优化设计的可行性和科学性。 相似文献
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基于GA优化控制规则的汽车主动悬架模糊PID控制 总被引:2,自引:1,他引:1
主动悬架是未来汽车悬架的主要发展方向,它能够根据车身的振动情况主动调整悬架控制力,使悬架处于最优减振状态,关键问题是如何设计控制规则,从而施加最优控制力,达到进一步改善汽车行驶平顺性的目的。针对该问题,以车身垂直振动加速度为控制目标,将遗传算法与模糊PID控制策略相融合,优化了模糊PID控制器的控制规则,采用基于GA优化后的模糊PID控制方法对汽车主动悬架进行控制并建立了Matlab文本与Simulink相结合的联合仿真模型。仿真结果表明,经GA优化后的模糊PID控制下的主动悬架能够很好的减小车身垂直振动加速度,可以进一步提高乘坐舒适性。 相似文献
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《振动与冲击》2021,(11)
基于非负声强(non-negative intensity, NNI)对约束阻尼板声辐射问题作了分析及探讨,对约束阻尼板的阻尼材料的最优分布问题进行研究。使用非负声强识别结构表面对远场声辐射占据主要贡献地位的区域。使用固体各向同性材料惩罚(solid isotropic material with penalization, SIMP)方法进行密度插值,建立以阻尼材料相对密度为设计变量,以阻尼材料的体积占比作为约束,以声辐射贡献最小为目标函数的优化模型,采用移动渐近算法求解优化模型。以四边固支板为例,分析平板振动表面对远场贡献显著的区域,对阻尼材料的分布进行了优化设计。算例结果验证了基于非负声强的拓扑优化算法在降噪优化设计中的有效性,同时具备改变结构振动辐射模式的潜力。 相似文献
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在单层球壳的优化设计过程中,必然会遇到大量的不确定性信息和因素,对这些不确定性因素应该使用模糊理论加以分析和处理。同时往往要考虑多个目标如质量最小和整体刚度最大等,而各个目标之间存在矛盾,要使各个目标都达到最优很困难。采用模糊数学的原理建立单层球壳多目标模糊优化模型,通过模糊判决法,将多目标的模糊优化问题转化为单目标的非模糊优化问题,最后利用小生境遗传算法(ANGA算法)对非模糊化的优化模型进行求解。对70 m跨单层球壳进行质量、刚度模糊优化,结果令人满意,验证了该方法的合理性和可行性,说明基于ANGA算法的模糊优化方法可以有效解决优化变量繁多的大中型网格结构多目标模糊优化问题。 相似文献
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针对约束优化问题,提出一种适于约束优化的增强差异演化算法(enhanced differential evolution algorithm for constrained optimization, ECDE).在约束处理上采用不可行域与可行域更新规则的方法,避免了传统的惩罚函数方法中对惩罚因子的设置,使算法的实现变得简单.改进了DE算法的变异操作,对选择的3个父代个体进行操作遍历,产生6个候选解,取适应值最优的为变异操作的解,大大改善了算法的稳定性、鲁棒性和搜索性能.通过4个测试函数和1个设计实例仿真,表明所提出的算法具有较快的收敛速度和较好的稳定性和鲁棒性. 相似文献
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XI Ping-yuan WANG Bing SHENTU Liu-fang HU Heng-yin 《国际设备工程与管理》2005,10(4):236-240
1Introduction Wormgearingisoftenappliedforpowertransmissioninanelevatormechanismbecauseitgivesa greatreductioninrelativespeedandalargeincreaseineffectivepower.Soastoeconomizethenon ferrousmetalofthetoothcoronaofawormgear,itisveryimportanttoadoptoptimizationmethodsto designthewormgearing.2Principleofthegeneticalgorithm Thegeneticalgorithm[1]isamethodforsolvingoptimizationproblemsthatisbasedonnaturalselec tion,theprocessthatdrivesbiologicalevolution.Thegeneticalgorithmrepeatedlymodifiesapopu la… 相似文献
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This paper presents a fuzzy genetic optimization for performance-based seismic design (PBSD) of reinforced concrete (RC) bridge
piers with single-column type. The design is modeled as a constrained optimization problem with the objective of minimizing
construction cost subject to the constraints of qualified structural capacity and suitable reinforcement arrangements for
the designed RC pier. A violation of the constraints is combined with construction cost to serve as the objective function.
The fuzzy logic control (FLC), which adapts the penalty coefficients in the genetic algorithm (GA) optimization solver, was
employed to avoid a penalty that is too strong or too weak through the entire calculation so that a feasible solution can
be obtained efficiently. 相似文献
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This article proposes a new topology optimization method for the design of structures under multiple loading cases. The design is formulated as a multi-objective optimization problem by minimizing a new compliance–volume product, which optimizes the overall stiffness and volume simultaneously to avoid the empirical decision on design constraints and obtain an even lower structural volume. A normalized exponential weighted criterion (NEWC) method is included in the multi-objective optimization problem for the capture of the entire Pareto frontier. A weight evaluation method, in terms of the fuzzy multiple-attribute group decision-making (FMAGDM) theory, is incorporated in the problem to evaluate the weights of the objectives and guarantee the optimal design in an acceptable level. The solid isotropic material with penalty (SIMP) method is used to represent the dependence of elemental densities on material properties. Three typical numerical examples are employed to show the effectiveness of the proposed method. 相似文献
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按照应力-强度分布干涉和模糊理论,对机械模糊可靠性优化设计方法进行系统的研究,提出了剩余可靠度的概念,建立了数学模型,给出了设计实例。研究表明:仅仅以实现要求的可靠度为目标的一般模糊可靠性设计由于不能考虑其他条件对设计变量取值的约束作用,往往导致设计结果不具可行性而失去实际意义。可靠性优化设计将模糊可靠性条件与其他所有限制条件一起作为设计约束,在设计空间围成一个可行设计域,然后按照设计目标要求用一定方法寻求可行域内的最优设计点,从而保证了设计结果既具可靠性,又具可行性和最优性。 相似文献
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针对目前结构抗震优化设计方法存在优化效率低下的问题,提出一种高效的框架抗震优化设计方法。在有限元法和Newmark法基础上导出一种高效的层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的算法,建立显含时间参数,以结构质量最小化为目标,同时满足层间相对位移和设计变量约束的优化数学模型,通过积分型内点罚函数将显含时间参数的不等式约束优化问题转变为一系列不含时间参数的无约束优化问题,利用层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的信息计算罚函数的梯度和海森矩阵,然后利用梯度和海森矩阵构造求解优化设计问题高效有效的优化算法。算例表明本文的抗震优化方法能获得结构的最优设计,具有简单、下降速度快、不需要进行一维搜索等特点。是一种有效和高效的框架抗震二阶优化方法。 相似文献
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A Hybrid Method for Structural System Reliability‐Based Design Optimization and its Application to Trusses 下载免费PDF全文
Yang Liu Naiwei Lu Xinfeng Yin 《Quality and Reliability Engineering International》2016,32(2):595-608
Most research studies on structural optimum design have focused on single‐objective optimization of deterministic structures, while little study has been carried out to address multi‐objective optimization of random structures. Statistical parameters and redundancy allocation problems should be considered in structural optimization. In order to address these problems, this paper presents a hybrid method for structural system reliability‐based design optimization (SRBDO) and applies it to trusses. The hybrid method integrates the concepts of the finite element method, radial basis function (RBF) neural networks, and genetic algorithms. The finite element method was used to compute structural responses under random loads. The RBF neural networks were employed to approximate structural responses for the purpose of replacing the structural limit state functions. The system reliabilities were calculated by Monte Carlo simulation method together with the trained RBF neural networks. The optimal parameters were obtained by genetic algorithms, where the system reliabilities were converted into penalty functions in order to address the constrained optimization. The hybrid method applied to trusses was demonstrated by two examples which were a typical 10‐bar truss and a steel truss girder structure. Detailed discussions and parameter analysis for the failure sequences such as web‐bucking failure and beam‐bending failure in the SRBDO were given. This hybrid method provides a new idea for SRBDO of trusses. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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目的 复杂产品在工程装备、航空航天等我国优先发展的战略领域中扮演着不可替代的重要角色,在其结构设计过程中普遍存在着各种不确定性,导致产品结构性能很难实现最优,甚至出现重大故障。方法 针对复杂产品设计过程中的多粒度模糊不确定、随机不确定、不完备区间不确定和高维混合不确定等特点,将不确定性理论与产品结构设计过程相结合,系统地构建了不确定视角下产品结构性能优化设计理论体系,提出了多粒度模糊不确定下产品质量特性精准提取、随机不确定下产品功能结构模块化求解、不完备区间不确定下产品结构方案多属性决策、高维混合不确定下产品关键结构可靠性优化等关键技术,并指出了产品结构性能优化设计的未来发展方向。结论 此设计理论能够充分适应和利用产品设计过程的多种不确定信息,为在结构设计环节切实提升产品性能提供了有力参考。 相似文献