复杂系统可靠性冗余优化的量子粒子群算法研究

由于复杂系统可靠性函数常常具有非线性的特点，因此如何确定复杂系统各单元冗余数，设计既满足可靠度要求、又使系统成本最小是冗余优化问题中的难点。针对复杂系统的特点，提出了基于量子粒子群算法的求解方法。根据数学模型，详细探讨了量子粒子群算法在系统的可靠性优化计算中应用的可行性，并给出了基于粒子群算法的可靠性的求解策略，同时对桥式系统的可靠性优化设计问题进行分析计算。仿真表明，该算法具有较强的局部搜索能力，与其他方法相比，该算法有较高的搜索效率，能够找到更优的解。最后验证了该算法在复杂系统可靠性优化中的可行性和有效性。     

基于改进粒子群优化算法的复合材料可靠性优化设计

提出了一种可用于求解非线性约束优化问题的改进粒子群算法,并将其用于求解复合材料可靠性优化设计。在满足层合结构系统可靠度的情况下,以总厚度最小为目标函数,对复合材料的纤维方向角和厚度进行优化设计。结果表明,改进粒子群算法不但具备基本算法的简单易实现、需调整参数少的特性,而且能够在确保全局收敛性的基础上,快速搜索到高质量的优化解,对复合材料层合结构的可靠性优化设计十分有效。     

基于改进粒子群算法的机械结构优化设计

针对粒子群算法在寻优过程中存在的容易陷入局部极小、收敛速度慢等缺点,结合粒子在实际寻找食物的过程中,大部分可以飞到其预期的最佳位置,而少数粒子由于受不确定因素影响,发生飞行偏离,本文提出了一种改进粒子群算法。算法中的模拟不确定因素干扰操作,能够有效避免群体过度集中现象,有效增加了种群的多样性。典型复杂机械优化设计的仿真结果表明,该改进算法能够快速、有效地进行全局搜索。     

基于粒子群算法的齿轮连杆机构优化设计

粒子群算法是一种智能算法,规则简单,容易实现且求解效率较高,很适用于求解机构优化设计问题.实践表明,应用粒子群算法能实现齿轮连杆机构的优化设计,并取得了很好的效果.     

基于进化算法的液体动力润滑轴承优化设计

采用Matlab语言,分别运用改进型粒子群算法和基本粒子群算法,在最大限度满足液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数值,以达到滑动轴承承载能力的条件下,对内燃机径向滑动轴承进行了优化设计,计算机仿真结果表明:采用改进型粒子群算法优化的轴承孔直径、轴径直径、轴承宽度、承载量系数等优化参数效果最好,符合实际工艺要求,且滑动轴承承载能力最强。改进型粒子群算法优化结果明显优于基本粒子群算法的优化结果,从而表明了改进型粒子群算法应用于内燃机问题的优化求解切实可行。     

基于粒子群算法的并联机构结构参数优化设计

介绍了粒子群优化算法的原理和实现方法，分析了该算法的主要参数对搜索性能的影响，井把粒子群算法用于六自由度的并联机构的参数优化设计中，取得了较好的效果，试验证明，粒子群算法是一种有效的优化方法，适用于大型复杂结构的优化设计。     

基于粒子群算法的汽车悬架弹簧的优化设计

粒子群算法容易理解、易于实现、编程简单。利用粒子群优化算法对汽车悬架弹簧进行优化设计,其速度要比用其他的方法快得多,仅迭代很少的次数就能得出比较优的结果。有利于提高设计的速度,使设计易于实现,更大程度地提高设计的质量,为钢板弹簧系统、汽车悬架和整车的分析计算奠定坚实的基础。同时为少片弹簧和多片弹簧的优化设计提供了一种新的方法。     

3RRR并联机器人的优化设计研究

使用粒子群算法，对3RRR并联机器人尺寸进行了优化设计。在设计中，采用了灵巧度指标和工作空间约束，并针对上述指标使用粒子群算法进行了分析和计算，最后获得其优化尺寸。     

基于改进粒子群算法的采煤机螺旋滚筒的可靠性研究

针对综采作业时采煤机截割滚筒的受力具有较强的不稳定性、非线性及强耦合性,基于破煤理论,利用仿真分析软件对采煤机螺旋滚筒工作时的载荷分布特性及受力特性进行研究,针对性地提出结构优化方案.结果表明,优化后螺旋滚筒的最大受力降低了约5.6％,同时使其综采落煤效率提升了约1.8％.     

基于改进粒子群算法的3RRR并联机器人的优化设计

基于二进制粒子群算法提出一种新的改进粒子群算法,同时将该改进算法应用于3RRR并联机器人的尺寸参数优化设计,并通过仿真实验表明了该改进算法有效可行,为该类机器人在农业及农产品加工中的应用提供了重要的理论依据。     

改进的粒子群算法在圆锥滚子轴承优化设计中的应用

给出了基于改进粒子群算法的圆锥滚子轴承优化设计方法。该算法通过对每一次进化计算后记忆中的最优粒子进行随机摄动操作来提高解的精度和算法的搜索效率,同时对种群中的最差粒子重新进行初始化来保持种群的多样性以避免陷入局部最优解;并采用惩罚函数法来处理约束,取得了较好的效果。计算实例表明该方法高效可行,优化结果可直接作为工程设计的参考。     

粒子群算法参数选择对动压滑动轴承优化设计的影响

建立了以降低润滑油流量为目标的动压滑动轴承优化设计模型,应用粒子群算法对该模型进行优化。研究了粒子群算法中搜索步长、粒子数和迭代次数3个主要参数对动压滑动轴承优化设计结果的影响,提出了确定需要考虑的主要方面,即根据约束条件的数量确定合适的搜索步长、根据优化模型自身特点和约束条件的复杂程度确定合适的粒子数和根据粒子收敛的情况确定合适的迭代次数。算例表明,文中提出的在动压滑动轴承优化设计中对粒子群算法参数的选择是合理的,可以拓展到基于粒子群算法进行优化设计的其他领域。     

基于改进粒子群算法的刨煤机多目标优化设计

针对刨煤机载荷波动率、刨削比能耗及生产能力问题,根据刨煤机刨削参数和刨头结构参数,并借助改进粒子群算法对刨煤机多目标进行优化设计。优化结果表明:刨煤机载荷波动率降低了20%、刨削比能耗降低了9.8%,生产能力升高了2.5%,极大地优化了上行刨削深度、下行刨削深度、上行刨速、下行刨速、刨刀数量和刨刀间距,有效地提高了刨煤机的整机工作性能。对比不同的优化算法,采用改进粒子群算法优化的刨煤机的综合性能优于其他算法。     

基于粒子群算法的滑阀节流槽优化设计

基于Fluent流场仿真分析软件,在定压差条件下,对带有单U形、斜U形以及V形基本节流槽的滑阀阀口开度-流量特性开展了研究,并将其与试验结果进行了对比验证,得出了U形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度减小、斜U形类槽口随着阀口开度的增加基本保持不变、V形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度增大的结论。基于上述研究,利用粒子群优化算法,得到满足定压差条件下阀口开度-流量特性要求的节流槽优化尺寸,并通过实例验证了优化结果。     

基于粒子群算法的深沟球轴承优化设计

以深沟球轴承的额定动载荷、额定静载荷及额定联合载荷为优化目标,以球直径、球组节圆直径、球数、内圈沟曲率半径系数、外圈沟曲率半径系数为设计变量,基于粒子群算法实现了轴承的主参数优化。同时,基于.NET API对AutoCAD软件进行二次开发,实现轴承二维图纸的自动绘制与保存。以6214深沟球轴承为例进行优化设计,优化过程收敛速度快且收敛稳定性高;与网格节点法的优化结果对比表明,基于粒子群算法优化设计后的轴承额定动载荷更高。     

基于多目标优化策略的螺旋弹簧可靠性稳健优化设计

应用可靠性稳健优化设计理论和多目标决策方法,将车辆螺旋弹簧的可靠性稳健优化设计转化为多目标问题.运用层次分析法选取粒子群算法中的全局极值和个体极值,提出基于层次分析法的多目标粒子群算法,并将该算法应用于可靠性稳健优化设计的多目标模型求解中.与传统方法相比,该方法简便、易行,并能迅速准确地得到车辆螺旋弹簧的可靠性稳健优化设计信息.     

粒子群-蚁群融合算法在曝气机减速器优化设计中的应用

为了解决蚁群算法中参数的选取较大地依赖于实验者的个人经验,存在未成熟收敛的缺陷。提出一种PAAA算法对曝气机减速器行星轮系传动机构优化设计。在满足结构、强度等约束条件下,以行星轮系体积最小、效率最高为目标函数,建立行星轮系传动机构优化设计数学模型,再运用PAAA算法编写Matlab程序对所建数学模型进行求解。研究结果表明,在保证设计要求的条件下,行星轮系传动机构体积更小,效率更高。求解结果验证了PAAA优化方法快速有效,准确可靠。     

基于粒子群算法的空间太阳能热动力系统优化设计

太阳能热动力系统是空间站的重要组成部分。为有效降低太阳能发电系统的发射质量,在分析空间太阳能热动力系统的工作原理、粒子群算法的原理及实现的基础上,采用粒子群算法对太阳能热动力系统的发射质量进行了优化仿真设计。在保证压缩机的进口压力、压缩机的进口温度、压缩机的压缩系数、换热管的数目、换热管的直径、回热器的回热度、循环工质流道高度、热管直径、热管长度及能量转换单元的转速等独立变量满足系统要求的前提下,使得发射质量最小,从而有效地节约发射、管理和后续支持费用。将粒子群算法的优化结果通过遗传变异修正后,其结果要好于基本粒子群算法和遗传算法结果。     

基于改进的粒子群算法的风力机叶片优化设计

基于有限叶片变环量气动计算模型,加入攻角随风速的变化处理,根据风电场中来流速度的概率分布,并以风力机最大年发电量为目标,建立优化模型,使用改进的粒子群算法进行搜索,寻找全局最优解.采用改进的粒子群算法设计的优化程序,设计了1.3 MW定桨失速型风力机叶片,并与现有的风力机叶片作比较.优化后,风力机叶片的弦长明显减小,达到额定风速后的功率输出情况,也满足了定桨失速型风力机的功率控制要求,说明本文所述的优化设计方法的有效性和实用性.     

基于粒子群算法的纵轴式掘进机截割减速器优化设计

截割减速器是纵轴式部分断面掘进机工作机构的核心部件,用常规法设计其体积大,加工制造成本高,设计周期长.将粒子群优化算法引入截割减速器的设计,以体积最小为目标进行优化设计.优化结果表明,该方法可以提高减速器的设计效率,而且所设计的减速器既满足传动比和结构强度要求,又具有体积小、重量轻、结构紧凑的特点,有利于改善掘进机的工作性能.