基于遗传算法合作学习动态分组研究

首先提出了合作学习动态分组的必要性,而后给出了动态分组模型的构建、以及如何用遗传算法实现动态分组,最后给出了遗传算法中选择、交叉和突变率对算法的影响.     

行为结构变型方法研究

行为在基于功能-行为-结构(FBS)的概念设计过程模型中起着承上启下的重要作用,在行为层次进行执行机构系统的创新的研究具有重要的意义。从实现功能的角度,分析行为,提出用位移、速度、加速度、角位移、角速度和角加速度等刚体运动学参数描述行为;根据功能描述的模糊性特点,提出在行为描述中增加作用力参数和参数模糊系数。在分析行为关系的基础上,提出行为集合分组规则和分组评价规则,并由此提出行为结构创新方法-行为分组法。该方法通过重复调用简单易行的分组规则和评价规则,将行为集合逐步分解,形成一系列行为结构变型,辅助创新。应用实例说明该方法进行计算机辅助实现行为结构寻优和创新的有效性。     

功能-运动行为-结构的概念设计模型及运动行为的多层表示

在机械运动系统概念设计中,引入运动行为层,给出了功能－功能行为－结构的设计模型。运动行为知识的多层表示使概念设计在多层次上产生新解,并使功能－运动行为－结构的推进过程实用化,最后给出了简单和复杂运动行为知识多层表示的示例。     

基于遗传算法的工艺过程优化决策方法研究

针对CAPP系统中的工艺过程决策问题,提出了一种基于遗传算法的工艺过程优化决策方法。该方法以最小变换成本为优化目标,通过遗传算法的选择、交叉、变异操作进行工艺过程的全局优化决策。为使加工操作序列满足工艺约束规则,对遗传算法进行了改进设计,在算法过程中根据工艺约束规则确定的加工操作优先关系约束集对加工操作序列进行调整。通过实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于遗传算法的车床主轴结构参数优化设计

介绍遗传算法的基本原理及其特点，用实例说明遗传算法在车床主轴结构参数优化设计中的有效性，为解决车床优化问题提供了一条新途径。     

行为原始分组及应用研究

在机械运动方案设计过程中,如何对行为进行分组并实现分组过程计算机化,一直是机械系统概念设计的热点.文中主要研究基于行为之间连续关系的原始分组,从而构建基础模型,为后续行为关系进一步具体化和最终分组提供基本研究平台.从原始行为构造出发,制定原始分组准则,提出行为原始分组的计算机实现方法,制定了连续关系矩阵、辅助位置矩阵、行为矩阵,以此为基础来实现原始分组过程计算机化.     

基于双螺旋染色体和分层结构的遗传算法

为满足制造业相关项目中寻找最优化解的需求,提出了一种基于双螺旋染色体和分层种群结构的遗传算法模型。在此模型中,解染色体数据结构采用的是类似DNA的双螺旋对称结构,一个解染色体中包含2份完全相同的解信息,但在遗传运算中各自承担不同的角色;种群采用优、中、差3类解按一定比例组成的分层结构,使得新生的解种群能够涵盖更广的求解范围;遗传运算参数中的交叉和变异概率随种群结构特征动态变化。基于此模型的遗传算法,能够保护优秀解,避免算法早熟,同时还具有收敛速度快、稳定性强的特点。     

基于遗传算法的产品结构聚类重组

通过遗传算法实现了产品结构的智能聚类重组,把绝大部分元素之间的联系都包含在了各聚类内部以及bus类中,大大降低了产品结构各聚类之间的耦合强度。在算法的建模过程中,给出了产品结构DSM模型二维编码方法,并在此基础上给出了基于联系权重的适应度函数和选择概率的求解算法。最后通过对一个简单实例产品结构DSM模型的智能化聚类重组,验证了算法的可行性。     

基于正交-交互式遗传算法的产品造型设计

为提高概念设计的效率,提出一种基于正交-交互式遗传算法的产品造型设计方法.在获取、表征造型特征的基础上,采用正交分析来精简遗传种群空间,提高收敛速度;同时,以共识满意度作为适应度函数,优化评价机制,达到减小主观评价误差的目的.另外,可视化的界面有利于特征偏好选取,减轻用户交互的心理负担.实例研究表明,与普通交互式遗传算法相比,正交-交互式遗传算法能以较少的交互代数达到较高的适应值,具有更好的可行性和实用性.     

机械系统功能行为合成与创新

功能作用原理创成能力不足是制约功能综合法获得新颖创新性概念设计方案的关键。针对机械系统行为特征,以基础行为片段集表达常用复杂机械系统的运动行为,给出了一种基于粒度、商结构和商属性等价关系的商空间论域合成功能综合方法。不同等价划分原则,得到不同功能构型方案。为使合成的子功能满足时间有序性与空间连续性要求,对粒度等价划分方案分别进行时序等价关系划分与空间等价关系划分,基于商结构合成方法,得到两商空间的合成空间,使获得的功能方案能够在时间与空间上连续有序地实现设计功能,为结构层创成新颖优化的机械系统结构方案,提供优化的功能构型。     

基于生物遗传算法的FMS生产调度算法

根据遗传算法,提出了一种FMS生产调度的新算法,该算法不仅适于FMS的静态调度问题,而且由于其计算复杂性低、计算量少的特点,同样也适于FMS的动态调度问题,有效地为解决自动化生产系统的生产调度问题提供了新方法.     

基于遗传算法的微机械陀螺的多学科设计优化

基于micro-electro-mechanical system(MEMS)技术的微机械陀螺是集传感器、致动器、检测与控制等于一体的复杂多学科交叉系统,其整体特性是各个子系统综合作用的结果。在充分考虑工艺、结构、电路、工作环境等多学科或因素的约束条件下,提出微机械陀螺的多学科概念设计模型。以陀螺的灵敏度最大为优化目标,利用遗传算法对设计模型进行全局优化,获得初步的最优设计方案,并采用有限元软件ANSYS验证优化结果的正确性。     

基于遗传算法的旋转机械故障诊断方法融合

针对任何单一性质故障特征、单一诊断方法难以实现在整个故障状态空间上准确诊断的局限性,提出基于遗传算法的旋转机械融合诊断方法。该方法能有效利用各种不同性质故障特征和不同诊断方法,使其发挥各自的优点,从而提高诊断的准确率。针对不同特征利用遗传算法将神经网络诊断和人工免疫诊断方法融合起来,使每一个诊断方法都在其优势空间区域发挥作用,使用小波包能量特征和双谱特征对两种诊断方法训练后,用遗传算法优化诊断融合权值矩阵对旋转机械进行实例诊断结果表明,该融合诊断方法能有效地提高故障诊断的准确率,并能提高诊断系统的鲁棒性。     

OPTIMIZATION DESIGN OF HYDRAULIC MANIFOLD BLOCKS BASED ON HUMAN-COMPUTER COOPERATIVE GENETIC ALGORITHM

Optimization design of hydraulic manifold blocks (HMB) is studied as a complex solid spatial layout problem. Based on comprehensive research into structure features and design rules of HMB, an optimal mathematical model for this problem is presented. Using human-computer cooperative genetic algorithm (GA) and its hybrid optimization strategies, integrated layout and connection design schemes of HMB can be automatically optimized. An example is given to testify it.     

基于小生境技术的改进遗传算法研究

将标准遗传算法用于最优化问题时存在早熟收敛和后期收敛速度缓慢的现象。本文扼要分析了遗传算法的运行机制，提出一种基于小生境技术的改进遗传算法，应用种群中最佳个体的马尔可夫链模型从理论上论证了该技术维持种群多样度的有效性。对复杂函数的遗传优化仿真实验数据表明，改进的遗传算法不但具有良好的全局收敛可靠性，而且具有快的收敛速度。     

FLEXIBLE ASSEMBLY FIXTURING LAYOUT MODELING AND OPTIMIZATION BASED ON GENETIC ALGORITHM

There are many welding fixture layout design problems of flexible parts in body-in-white assembly process, which directly cause body assemble variation. The fixture layout design quality is mainly influenced by the position and quantity of fixture locators and clamps. A general analysis model of flexible assembles deformation caused by fixture is set up based on "N-2-1" locating principle, in which the locator and clamper are treated as the same fixture layout elements. An analysis model for the flexible part deformation in fixturing is set up in order to obtain the optimization object function and constraints accordingly. The final fixture element layout could be obtained through global optimal research by using improved genetic algorithm, which effectively decreases fixture elements layout influence on flexible assembles deformation.     

遗传算法在气动系统优化中的应用

对气动系统动态特性做了深入的理论分析,提出了兼顾成本最低及尺寸最小的优化目标函数,并利用遗传算法实现了典型气动系统的优化设计。试验结果证明采用遗传算法优化的系统不但能够满足系统性能要求,与传统设计方法相比,优化后系统各元件尺寸较小,为气动系统的设计和选型提供了一种新方法。     

考虑弹流润滑的齿轮传动多目标优化设计的遗传算法实现

应用弹性流体动力润滑理论,分析了模数、齿数等参数对齿轮副润滑性能的影响。在齿轮传动优化设计中,通过协调弹流效应和重量最轻建立了齿轮传动多目标优化的数学模型。采用遗传算法求解合连续及离散变量的优化设计问题,并用神经网络建立计算中各种曲线的插值模型。该系统发挥了神经网络与遗传算法各自的特点,数值例子表明了该方法的有效性。     

基于遗传算法的AMT车辆起步模糊控制

通过对熟练驾驶员起步过程的分析 ,提出了能反映驾驶员意图的起步模糊控制策略。针对模糊控制器传统设计过程中存在的人为主观因素较多 ,难以进行优化等缺点 ,采用遗传算法对起步模糊控制器隶属函数参数进行优化。并为此建立了起步模糊控制系统仿真模型。用优化的模糊控制器进行实车道路试验 ,取得了满意的效果。     

FORM ERROR EVALUATION OF CIRCLES BASED ON A FINELYDESIGNED GENETIC ALGORITHM

A genetic algorithm(GA)-based new method is designed to evaluate the circularity error of mechanical parts. The method uses the capability of nonlinear optimization of GA to search for the optimal solution of circularity error. The finely-designed GA (FDGA) characterized dynamical bisexual recombination and Gaussian mutation. The mathematical model of the nonlinear problem is given. The implementation details in FDGA are described such as the crossover or recombination mechanism which utilized a bisexual reproduction scheme and the elitist reservation method; and the adaptive mutation which used the Gaussian probability distribution to determine the values of the offspring produced by mutation mechanism. The examples are provided to verify the designed FDGA. The computation results indicate that the FDGA works very well in the field of form error evaluation such as circularity evaluation.