基于满意度原理的多学科协同优化

由于多学科设计优化涉及众多复杂因素，各个学科需要满足的约束是不同的，而系统级通常采用一致性约束来保证学科级共享、耦合变量及目标值的一致,在很多情况下共享、耦合变量及目标值满足了约束，但是各个学科获得的并不是本学科的最优解．本文采用满意度原理设计协同优化的系统级目标函数，综合考虑了学科级优化解的满意度和共享、耦合变量及目标值对于一致性约束的满意度，以增强协同优化的综合处理能力．齿轮变速箱优化实例表明该方法是可行有效的．     

一种改进的快速收敛多学科设计协同优化方法

为解决协同优化(CO)方法计算量过大、收敛速度较慢的问题,提出了一种面向复杂工程系统多学科设计优化的改进的快速收敛协同优化方法(IFCCO).首先,将系统优化的全部设计变量分为全局设计变量和局部设计变量两个部分,在系统级添加各子学科内与全局设计变量相关的约束条件,使得系统级优化只控制全局设计变量,而学科级则只控制局部设计变量,从而消去辅助设计变量;然后,基于学科状态方程,在系统级和学科级同时构建耦合变量的一致性约束条件,保证更严格的耦合变量一致性求解,并赋予各子学科完全的自治权.通过两个典型的MDO算例检验了IFCCO方法的计算特性,结果表明:该方法在严格保证耦合变量一致的前提下,计算量大大减少,收敛速度得到很大提高.     

飞行器概念设计中多学科优化模型的研究

多学科优化技术的发展有效地提高了飞机的设计水平,同时提高了设计人员对非常规布局飞机的设计能力。以一种双后掠飞翼布局飞机为研究对象,建立新的优化模型对其进行气动、结构优化。优化过程分为系统级优化和学科级优化。在系统级优化中,航程定义为飞机全局性能指标。在学科级优化模型中,把升阻比和展向气动载荷分布的综合气动性能作气动学科优化目标,结构重量作为结构优化目标。优化结果表明,优化模型可以高效的运行,优化方案更接近最优解。     

飞行器概念设计中的多学科优化模型（英文）

多学科优化技术的发展有效地提高了飞机的设计水平,同时提高了设计人员对非常规布局飞机的设计能力。以一种双后掠飞翼布局飞机为研究对象,建立新的优化模型对其进行气动、结构优化。优化过程分为系统级优化和学科级优化。在系统级优化中,航程定义为飞机全局性能指标。在学科级优化模型中,把升阻比和展向气动载荷分布的综合气动性能作气动学科优化目标,结构重量作为结构优化目标。优化结果表明,优化模型可以高效地运行,优化方案更接近最优解。     

基于支持向量回归机和粒子群算法的改进协同优化方法

研究基于支持向量回归机和粒子群算法的改进协同优化方法.阐述了协同优化方法和支持向量回归机方法基本原理,为有效解决系统级优化协调困难问题,改善收敛性能,提高收敛速度,采用支持向量回归机构造系统级约束条件的近似模型,引入粒子群算法求解系统级和学科级优化问题.仿真计算结果表明,设计的协同优化方法可有效求解多学科设计优化问题,...     

多学科混合协同设计优化方法

讨论了在多学科设计优化过程中,层级系统、非层级系统以及它们的子系统之间的相互关系,并将混合系统分成四类.通过建立多学科设计优化过程中各子系统设计变量和目标函数的协同规则,研制了针对混合系统优化设计的多学科混合协同设计优化方法.将此优化方法应用到微机械陀螺的优化设计中,取得了满意的结果.     

对称模糊优化模型评价函数解法

提出一种通过截集水平耦合各子目标满意度函数构造评价函数，进行对称模糊优化模型求解的新方法．该方法利用可变权函数动态协调目标集间以及目标集与水平截集的相互作用关系，使评价函数达到最大值，不仅避免了常规直接解法和迭代解法对模型转换带来的不便，而且能够对所建立的目标集和各子目标满意度进行客观评价．给出了两个实例进行验证。     

纵轴式掘进机截割头结构参数模糊优化模型

选择截割头钻进速度作为优化设计的目标,选取截割头直径、截割头锥角、叶片螺旋升角等作为设计变量,讨论了其隶属函数。运用最优化水平截集法将掘进机截割头结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了非模糊优化数学模型,使截割头结构参数的设计更能符合工作实际,从而提高掘进机的工作效率。     

基于遗传算法的协同优化方法

针对协同优化的系统级优化可行域可能不存在的问题,采用遗传算法,并借鉴逐步增强约束强度的思想,提出了基于遗传算法的协同优化算法.该算法利用各子学科返回的优化值,计算种群中个体的不可行度,根据不可行度和阈值来判定该个体是否为可行解.提出利用循环迭代次数调整阈值的方法,保证了系统级优化向一致性等式约束不满足度减小的方向进行,达到了有效增强子学科间一致性的目的.最后,利用减速器典型算例对该方法进行了验证,结果表明该方法的优化性能良好.     

多学科协同优化方法的分析与改进

深入分析了标准协同优化、动态松弛协同优化和两阶段协同优化方法的几何特性,进而比较了各自的优化特性.针对协同优化对初始点敏感的问题,通过增加总体一致性约束的方法,提出了基于先验约束法的SGO方法.针对设计变量数量级相差较大的协同优化问题,为了提高学科间的一致性,给出了基于加权方法的学科间一致性约束表示式.最后,通过悬臂梁...     

基于反馈控制原理可靠性多目标优化设计的满意解

通过对多目标优化问题不确定性因素的分析，将有效解问题扩展到模糊多目标优化模型软计算满意解求解问题．利用模糊集理论中隶属函数，将各子目标模糊化后处理为满意度函数，进而在分析控制系统中的闭环控制原理和多目标满意解优化软计算的动态过程的相似性后，提出了建立基于闭环反馈控制原理，由协调校正权函数、相对优属度函数和重要性加权指数构成的多目标满意解总评价函数方法．最后，给出机械零件可靠性多目标满意解优化实例进行验证．     

PX2精梳机分离传动机构的模糊优化设计

根据模糊方法学的基本理论,采用模糊优化的设计方法对原分离传动机构进行设计,用连杆机构取代共轭凸轮机构,在保证分离罗拉输出位移偏差最小的情况下,建立了该问题的模糊优化设计的数学模型,求得各参数的最佳值.     

多目标混合混沌优化算法研究及应用

为了求解多目标优化问题,提出一种基于混沌搜索的多目标模糊混沌优化算法．将混沌优化方法与模糊优化方法有机地结合起来,应用混沌优化算法求出各个单目标的最优解;将各最优解模糊化;应用模糊非对称方法的思想和模糊集合理论中的最大满意度原理,将多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题;最后应用混沌优化算法求解单目标优化问题,得到满意度最大的解．结果表明,所提出的多目标模糊混沌优化算法是可行和有效的,为求解多目标优化问题提供了一种新的有效方法．     

基于模糊神经网络的混沌优化算法在动力配煤中的应用

针对燃煤结焦过程的模糊性和非线性特点，采用模糊神经网络评估混煤的结焦特性，并用结焦倾向性指标作为动力配煤的约束条件．然后基于混沌优化算法在解空间的遍历性优势，以混煤煤价最低为目标，结合罚函数处理的约束条件方法，对电站动力配煤优化问题进行寻优．结果表明，模糊神经网络结合变尺度混沌算法对电站动力配煤问题具有相当好的实用性和适应性，它能在较短的时间内获得相对最优解，有利于对实时配煤进行在线监测．     

多学科变量耦合优化设计方法

基于多学科设计优化原理,提出了面向非层级复杂系统的多学科变量耦合优化设计方法,阐述了其优化设计的基本思路和工作原理.通过设置理想耦合点,构造了耦合函数,使子系统在各自独立优化设计的同时,在系统级的协调下达到耦合关系的满足,并使系统得到总体上的优化.在梳齿式微机械加速度计的优化设计中,对该方法进行了验证.     

多学科优化设计在柴油机设计上的应用

多学科设计优化方法是一种新的针对复杂工程系统设计的获得整体最优设计方案的方法.本文研究如何在柴油机的设计中采用协调优化方法对系统进行建模和多学科综合设计优化,并通过实际的设计应用,证明协调优化方法可以通过合理配置设计参数,实现柴油机的优化设计,综合提高柴油机的经济性、技术性能、可靠性及使用寿命.     

基于遗传算法的刨煤机系统多目标模糊可靠性优化

 针对刨煤机系统常规优化方法难以处理具有相互矛盾属性的系统可靠性多目标优化设计问题,提出一种基于遗传算法非概率分布信息的多目标模糊可靠性优化决策方法。该方法利用模糊集隶属函数的特性将各个单一目标函数模糊优化处理为能够反映各子目标相对重要程度,对不完全概率信息采用随机摄动法和Edgeworth级数方法转化为标准正态分布函数,将各个目标的协调满意度函数综合统一的单目标优化模型,再用常规优化方法即可求出多目标优化模型的满意解,最后给出刨煤机实例以验证该方法的有效性。     

船舶设计中的多目标模糊优化方法

分析了船舶设计中所包含的模糊因素,运用模糊数学方法给出各类模糊因素和模糊主观信息的解析化方法,在此基础上建立了船舶设计的多目标模糊优化模型,并根据工程需要给出了相应的求解方法,最后用算例给予说明.     

多级工程模糊优选在海上平台设计选型中应用

针对海洋平台概念设计中经常遇到的复杂的方案优选问题,提出将多因素,多层次模糊优选理论引入平台的设计选型工作中,采用三级模糊优选考虑了影响平台选型的各种因素,针对影响因素复杂,确定隶属函数主观因素较强的情况,成功引入因素的优先关系法来确定优选矩阵的隶属度,这样较好地减少了确定隶属函数的人为影响,通过此优选模型成功地将影响平台设计选的13种主要因素和8种平台设计型式进行了多级模糊综合优选决策,得到了比较理想的决策结果,为海洋平台设计选型提供了新的思路。