实验数据最优化处理的研究

提出了实验数据回归分析与回归模型最优解的非线性规划算法,此算法对实验数据的最优处理具有普遍意义     

最优化方法在制订切削用量时的应用

本文论述了如何将最优化方法运用于切削用量的制定过程，以生产率最高，成本最低为寻优目标，加之考虑各种因素的约束，从而得到保证一定的刀具耐用度条件下的合理切削用量。     

分布函数拟合的最优化方法

从分布函数拟合的基本原理入手,讨论了应用最优化思想求解分布函数拟合问题的通用方法,提出了三类估计分布函数参数的优化模型,并以威布尔分布函数为例给出了三类模型的具体型式。Monte-Carlo 模拟试验表明,本文提出的参数估计模型是正确可行的。     

用Matlab实现超声波塑料焊接实验数据的处理

结合实例介绍了利用Matlab的最优化工具箱和曲线功能进行较少实验数据处理的应用。     

一种仿生式全自动测斜系统的研究

针对基坑工程支护结构在土体开挖过程中的自动化变形监测问题,研究了一种仿生式全自动测斜系统。设计研发的仿生式测斜装置采用了机械自动化技术,实现了对无线测斜仪的自动提升、下放与旋转,模拟了人工监测的全过程。通过物联网技术,实现了对系统的远程监管与控制,达到了自动化监测的目的。该系统弥补了自动化测斜领域中基于无线测斜仪的仿生技术空白。通过实验与具体工程实践应用,证明了该系统装置具有高精度、高可靠性、高适用性等特点,有非常广阔的应用前景。     

最优化方法在开发可充电式混合动力车中的应用

为提高混合动力车的能量转换效率,开发了可充电式混合动力车的模型,应用多种全局最优化方法对回路中的汽车模型进行了优化,在有限操作状态下,使动力/机械能量转化效率达到最高。将优化结果输入控制模型中并进行仿真运算,结果表明,采用该模型可使能量效率得到显著提高。经过比较,基于混合元模型的自适应全局最优化(HAM)方法能兼顾精度和效率,用远远少于其他方法的计算时间得到了相似精度的结果。     

最优化的表面处理生产过程

无论是铸造还是锻造的骨科植入物,都需要高精密的磨削与抛光过程。紧密地将这些过程同步不仅是为了让人造关节得到总体质量上的提高,而且可以大大减少生产制造成本。在磨削与抛光这两大技术领域里,Haas与Rosier联合提供针对不同骨科植入物的整体磨削与抛光的全套方案。     

基于地球重力场的磁场测量的测斜技术

论述了通过测量地球重力加速度和地球磁场强度分量确定物体倾角和磁方位角的基本原理、数值计算方法和结构误差分析校正,给出了应用实例。     

矿山测量作业最优化

矿山测量作业最优化就是在满足一定精度和可靠性的前提下,使测量作业的成本花费最低;在满足一定精度、可靠性和成本费的前提下,使测量作业的时间耗费最短;在一定的费用和人力前提下,使测量作业达到最高精度;并满足矿山工程的特殊要求(例如贯通测量,地表岩层移动监测等)。     

多关节测量臂的小生境混沌优化校准

多关节测量臂是一种便携式的坐标测量设备,它由一系列的旋转关节组成。为了提高多关节测量臂的测量精度和可重复性水平,必须对其运动学参数进行校准。首先,利用小生境的混沌优化算法提出了一种新的运动学校准方法以及一种混合目标的运动学校准函数,它考虑了诸如单点测量实验、容积性测量实验等多种性能测量实验的实验结果,然后,采用Levenberg Marquardt(L-M)算法和小生境混沌优化算法应用于运动学参数校准。小生境混沌优化算法显示出了优于L-M算法的性能。实验结果表明:使用NCOA算法校准后,测量误差的标准差始终优于LMA算法,并且校准前后多关节测量臂的测量精度提高了40倍。采用L-M算法和小生境混沌优化算法应用于运动学参数校准。小生境混沌优化算法显示出了优于L-M算法的性能。     

基于粒子群参数优化的 O-VMD 数据处理方法研究

针对电磁超声测厚换能器保护提离距过大导致回波信号微弱且信噪比低,难以在时域内直接准确提取渡越时间得到精 确厚度值的问题,提出频域内粒子群(PSO)优化变分模态分解(VMD)参数的 O-VMD 渡越时间提取方法。 分别对分解层数和 惩罚因子选取固定参数,及基于峭度与功率谱熵联合适应度函数的 PSO 算法获取 VMD 遍历优化参数,进行双次 VMD 处理,滤 除高频及低频噪声;选取能量最大模态进行信号重构,并应用希尔伯特变换获取回波信号时差。 在不同提离条件下,对不同厚 度铝板检测数据采用 O-VMD、经验模态分解(EMD)等方法进行信号对比处理,结果表明,提离距在 0 ~ 2. 1 mm,O-VMD 方法最 大误差为 0. 67% ,且误差与提离距成正比,为精确获取高提离距测厚数据提供依据。     

Solving topology optimization problems by the Guide-Weight method

Finding a good solution method for topology optimization problems is always paid attention to by the research field because they are subject to the large number of the design variables and to the complexity that occurs because the objective and constraint functions are usually implicit with respect to design variables. Guide-Weight method, proposed first by Chen in 1980s, was effectively and successfully used in antenna structures’ optimization. This paper makes some improvement to it so that it possesses the characteristics of both the optimality criteria methods and the mathematical programming methods. When the Guide-Weight method is applied into topology optimization, it works very well with unified and simple form, wide availability and fast convergence. The algorithm of the Guide-Weight method and the improvement on it are described; two formulations of topology optimization solved by the Guide-Weight method combining with SIMP method are presented; subsequently, three numerical examples are provided, and comparison of the Guide-Weight method with other methods is made.     

Discrete thickness optimization of an automobile body by using the continuous-variable-based method

Design optimization of an automobile body for dynamic stiffness improvement is presented. The thicknesses of plates consisting of a monocoque body of an automobile are employed as design variables for optimization whose objective is to increase the first torsional and bending natural frequencies. By allotting one design variable to each plate of the body, compared to previous works based on element-wise design variables, the design space of optimization can be reduced to a large extent. Because the present optimization is based on continuous-variable-based algorithms, considering manufacturability of the optimized result, the converged values of plate thicknesses should be approximated to commercially available discrete values. A new straightforward thickness discretization scheme considering design sensitivities and employing a subsequent reduced optimization problem is proposed. The validity of the proposed thickness discretization scheme is verified through numerical experiments.     

改进的多学科协同优化方法

针对标准协同优化方法系统级优化存在自身内部缺陷而导致计算困难的问题,提出一种改进的协同优化方法.利用凝聚约束处理方法,将系统级优化的多个等式约束凝聚成一个单约束,结合惩罚函数法将其转化为无约束优化问题,并针对系统级优化采用传统优化算法对初始点选取敏感等问题,将改进的粒子群优化算法应用于协同优化.利用数值计算和减速器设计两个典型算例,对所提方法的可行性和有效性进行了验证.     

膜系优化设计中的逃逸函数法

在膜系优化设计中引入可以摆脱局部极值 ,实现全局优化的逃逸函数 ( escapefunction)法。介绍了逃逸函数法的基本原理及算法设计 ,并举例说明它在膜系优化设计中与 needle法 ,传统优化方法结合使用可以进行全局搜索 ,从而实现从单层膜开始设计任意光学性能的多层膜     

一种硬盘录像机的数据收发处理方法研究

针对低端硬盘录象机上只有一个半双工的RS485串口,不能做到全双工的通讯,存在硬盘录象机不能对键盘、模拟球机等外围收发设备同时操作控制的问题,设计了一种基于多线程软件方法,在半双工的硬件上实现了类似全双工的数据通讯功能。首先介绍了硬盘录像机的数据收发处理方法原理,然后给出了具体的实施设计图、实验结果及分析说明,最后给出了该方法应用的实际收益。研究结果表明,该实现方法具有简单、易实现、低成本、低延时,且有较好的经济效益,即解决了低端硬盘录像机的实际应用问题,又达到了低端硬盘录像机降成本的目的。     

利用协同优化方法实现复杂机械系统的设计优化

利用协同优化方法实现了四辊轧机机座的结构参数设计优化。根据多学科设计优化对复杂系统进行设计优化的思想,提出将复杂机械系统分解为若干个简单的子系统进行设计优化。协同优化是近年来发展较快的一种多学科设计优化算法,描述了应用于复杂工程系统优化设计的协同优化方法。在协同优化的系统级优化中,引入松弛变量,将一致性等式约束转化为不等式约束,松弛变量的取值影响系统级优化的收敛速度。通过对四辊轧机机座的结构参数设计优化,给出了利用协同优化方法进行复杂机械系统设计优化的一般思路,为解决更为复杂的机械系统的设计优化问题打下了基础。算例证明了协同优化算法解决复杂机械系统设计优化问题的有效性。     

基于结构最大刚度的形状优化方法

提出一种使结构具有最大刚度的形状优化的算法,在保持材料总体积不变的情况下,通过对结构形状的优化设计 使材料的分布趋于合理从而使结构具有最大刚度。同时针对优化过程中设计变量的振荡、结果不能收敛的现象提出一 种求解非线性方程组的方法,该方法不仅可以消除设计变量的振荡现象,同时使目标函数很好收敛。     

关节型机器人手臂臂长参数的一种优化方法

结合关节型机器人工作空间的求解，用图解法建立数学模型，提出对机器人手臂臂长参数的一种优化方法，以使得机器人得到最合理的臂长分配。