复合形法解决多维非线性有约束优化问题

由于实际工程中的优化问题大多为多维非线性有约束优化问题，本文针对问题考虑了搜索方向和约束条件，提出较为实用而且简便的复合形法来确定搜索区间。用其解决了一些实际问题，并取得了较好效果。     

对求解约束优化问题中的变量轮换法的改进

在利用约束变量轮换法优点的基础上,建立了一组新的搜索方法,迭代过程类似于约束变量轮换法,并使约束变量轮换法的效能得到加强。通过实例分析显示,它具有比约束变量轮换法更高的计算精度和稳定性。     

对求解约束优化问题中的变量轮换法的改进

在利用约束变量轮换法优点的基础上,建立了一组新的搜索方向,迭代过程类似于约束变量轮换法,并使约束变量轮换法的效能得到加强。通过实例分析显示,它具有比约束变量轮换法更高的计算精度和稳定性。     

优化法求解几何约束的问题

几何约束的求解对于变量设计系统是最为关键的问题,提出用优化求解的方法来求解循环约束,一定程度上克服了Newton-Raphson算法的不稳定性,且可较容易地求解欠约束和过约束的问题。     

优化法求解几何约束的问题

几何约束的求解对于变量设计系统是最为关键的问题 ,提出用优化求解的方法来求解循环约束 ,一定程度上克服了Newton -Raphson算法的不稳定性 ,且可较容易地求解欠约束和过约束的问题     

基于KS函数求解多约束优化问题研究

针对机械优化设计中常见的多约束优化问题，提出了一种求解新方法：利用KS函数的凝聚特性，将优化问题中的全部或部分约束凝聚为一个近似的、逼近精度仅由一个参数控制的约束，然后，再对约束压缩后的优化问题选用适当的约束优化方法求解。三维空间中一例可行域的图形给出了约束凝聚的几何解释。实例证明，由于压缩了求解规模，此法收敛稳定且速度快。     

遗传算法与惩罚函数法相结合在约束优化问题中的应用

提出了将遗传算法与惩罚函数法相结合应用于约束优化问题的具体方法,改善了遗传算法应用的局限性。     

基于可行方向序列无约束极小化技术外点法的改进协同优化策略

指出准协同优化策略(Collaborative optimization,CO)存在的数值缺陷及其原因.针对系统级优化不满足Kuhn-Tucker条件所导致的计算困难,提出一种基于可行方向序列无约束极小化技术(Feasible direction sequential unconstrainedminimization technology,FD-SUMT)外点法的改进协同优化策略(Enhanced collaborative optimization with FD-SUMT method,ECO-FSM).在系统级优化中使用FD-SUMT外点法,该方法不依赖Lagrange乘子并且能够将系统级设计变量限定在设计变量可行域内,避免传统SUMT外点法设计变量越界所导致的异常.利用学科间动态不一致信息更新系统级优化中的罚因子以加速学科间的协调.利用测试问题检验ECO-FSM的性能,并与其他的CO进行比较研究.研究结果表明ECO-FSM消除了系统级优化中设计变量越界的现象,收敛性、数值稳定性以及收敛速度得以显著提高.将ECO-FSM用于亚声速喷气式客机总体方案优化设计,优化结果表明ECO-FSM具有工程实用性.     

求解约束优化问题的一种新型直接算法

与其它直接处理法相比 ,约束随机搜索方向法和变量轮换法的算法具有简单明了、编程简单、容易实现等特点 ,特别适用于目标函数的梯度计算复杂或不能计算的场合。本文综合这两种方法的优点 ,提出了一种新型算法 ,其搜索方向在设计空间完全均布 ,最大搜索方向数与设计变量空间的维数成幂函数关系 ,并介绍了这种新型算法的迭代步骤。通过实例分析 ,它具有更高的计算精度和稳定性     

基于混沌优化的有约束广义预测控制器

针对传统优化算法解决约束广义预测控制的优化问题时存在计算量大、不能找到全局最优解等缺点,该文尝试用混沌优化算法来解决此类问题.提出一种用混沌优化算法作为滚动优化策略的有约束广义预测控制算法(COGPC).该算法可以有效地处理约束并找到全局最优解,是一种新的"软约束"方法.最后通过仿真验证了该方法的有效性.     

基因遗传算法+惩罚函数法”在机械优化设计中的应用

提出了“基因遗传算法＋惩罚函数法”的通用算法,并从中发现,它非常适合求解复杂的非线性约束优化问题。该方法与传统的优化方法相比,可取得较为理想的全域最优解,同时该方法也改善了基因遗传算法的局限性。     

罚函数法在汽车传动系统最优匹配中的应用

汽车传动系参数的选择是否合理对汽车的动力性经济性的改善影响较大。本文运用罚函数法对汽车传动系统参数进行优化,通过实例计算表明,应用该方法优化传动系统参数可以使整车综合性能得到较大的提高,从而证明运用罚函数法进行汽车传动系参数优化是可行的。     

基于非线性规划的干涉检测与间隙优化算法

为应对现代工业产品功能集成化程度日益提高对产品装配设计的间隙控制提出的更高要求，针对虚拟装配中的间隙控制问题，基于非线性规划理论，采用干涉距离算法，通过自动调整得到产品零件在有限空间里的位置，获得了二维平面内既满足间隙要求又使得零件布局紧凑的优化结果，大大提高了装配设计的效率。     

基于临界约束的四轴数控加工刀轴优化方法

针对自由曲面四轴加工中复杂刀具运动导致的干涉和刀具运动不连续等现象,提出一种基于临界约束的刀轴优化方法。基于刀具与工件约束曲面之间的相对位置关系,利用曲线上的点搜索算法确定切触点处的临界刀轴矢量,并计算当前切触点刀轴摆动的可行域;以切削行内所有切触点的刀轴可行域为基础,建立当前切削行内无干涉且相邻刀轴变化最小的刀轴矢量优化模型,实现了自由曲面四轴加工无干涉刀轴矢量的光顺控制。整体叶盘四轴加工试验表明,利用此方法获得的刀轴矢量可以显著改善机床运动的连续性,并避免刀具干涉的产生,提高了加工质量。     

一种基于约束的多视图尺寸驱动方法及实现

提出一种基于约束的多视图尺寸驱动的方法。该方法是通过建立一组具有参数化特性的、扩展的图形数据结构,用统一的形式来表示多视图间图形的几何元素和几何约束,由系统内部自动建立起多视图的参数化模型,进而实现多视图间的尺寸驱动。     

基于最小值优化的汽车转向梯形机构优化设计

通过对汽车转向系统中的转向梯形机构进行数学建模,使用数学上有约束的非线性最小值优化方法对该数学模型的内、外轮转角之间的隐函数关系进行了分析和求解,得出了整体式转向梯形模型的内、外轮转角的曲线关系。最后,建立了整体式转向梯形优化求解的数学模型,并用优化法对模型进行求解,得出了理想的结果。     

基于模拟退火法的公差并行优化设计

在考虑装配功能要求、加工方法选择、加工余量公差、经济加工精度范围等约束因素的基础上,建立公差并行设计的数学模型,并应用模拟退火法计算.     

基于全约束六自由度零件的机械产品虚拟装配方式研究

为了解决机械产品的虚拟装配模型在原始和改进设计过程中因零部件特征参数调整或约束关系变更而导致的模型干涉甚至崩溃问题,提出了一种全新的机械产品虚拟装配方式。该方式基于对机械产品功能组成的全面分析,找出与每一功能要素相对应的约束分解并构建合理的拓扑结构,在此拓扑结构的基础上,通过对零部件模型六自由度的全约束实现机械产品结构上的定位组合。探讨了支撑此装配方式的关键技术,并给出了具体的逻辑结构和实施流程。     

基于人工制造约束的三维拓扑优化设计方法

为了更好地解决三维拓扑优化工程实用化的问题,提出了基于人工制造约束的拓扑优化设计方法。该方法在拓扑优化过程中实时地监控拓扑优化结果,并借助设计人员的工程经验,实时地加入符合制造工艺成型的约束条件辅助计算进行机拓扑优化设计。钢结构拱桥算例中以有限元软件ANSYS为平台进行二次开发、以双向渐进结构优化法为核心算法通过人为干预实现了在拓扑优化过程中钢结构拱桥斜支撑向竖直支撑的转变。通过对比发现该方法的优化结果与实际拱桥模型结构相似,表明了该方法是有效的和可行的。