多约束下轨道飞行器备件配置方案建模与优化

针对航空类装备携带备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标因素的特点,以轨道飞行器飞入太空随行备件携带方案优化配置为研究背景,在费用、质量及体积3项指标约束条件下,以所有备件期望短缺数总和最小为目标函数,建立了备件配置方案的优化模型.通过设置初始因子初值求出备件初始配置方案,同时引入拉格朗日乘子将各项约束因子转化为保障资源约束因子,采用边际效应法求解并对模型进行优化.最后,对6种方案计算结果进行比较得出备件配置最优方案,并通过实例分析,证明了该方案的科学性和有效性.     

撮合交易机制下的阻塞管理模型与算法

针对撮合交易运行规则的电力市场,建立了撮合交易机制下的阻塞管理模型.该模型以安全再调度调整购电费用最小为目标函数,以各发电机组对过载支路的灵敏度和功率修正量组成约束条件,利用拉格朗日乘子和松弛因子建立增广目标函数,把有约束非线性规划问题转化为无约束非线性规划问题.在求解方法上采用了拉格朗日求极值的方法.通过6节点系统分析计算,验证了所提算法的正确性和有效行.     

一类模糊证券组合投资的最优模型

为了体现投资者对期望水平的满意度,以最小风险对应的最大方差系数为目标,期望临界收益率为约束,建立一类新的模糊证券组合投资的最优模型。运用模糊优化和进化规划方法,研究新风险概念下的模糊证券组合选择,并给出了其相应算法。     

基于确定可能性均值法求解模糊随机双层规划问题

针对目标函数和约束函数中系数均为模糊随机变量的双层规划问题,基于模糊随机变量的期望值概念,将原模糊随机双层规划问题变形为一个模糊双层规划问题.采用模糊数的确定可能性均值对上下层目标函数进行去模糊化,利用基于可能性测度的模糊机会约束方法处理模糊约束函数,提出模糊随机双层确定可能性均值-机会约束规划模型,并给出其确定等价模型,再运用K次最好算法求解最终确定模型.最后通过数值例子验证了所提方法的可行性.     

多项式曲线优化的垂直泊车路径规划与跟踪

为提高复杂环境下自动垂直泊车的安全性和成功率,提出一种基于多项式曲线优化的垂直泊车路径规划方法和跟踪控制策略.首先,基于直线-圆弧路径下逆向泊车的方法,计算垂直泊车可行起始点范围.其次,综合考虑车辆位置结构和道路边界约束,以多项式为基函数、泊车终点姿态角最小为目标,建立多约束非线性规划路径函数模型,利用粒子群算法求解垂直泊车路径.最后,结合模糊神经网络控制方法,设计路径跟踪控制器.构建Simulink/CarSim仿真模型,对所提路径规划方法和跟踪策略进行仿真,结果验证了所提泊车路径规划和跟踪控制策略的可行性和有效性.     

求解粒径问题的线性约束二次规划方法

针对经典奇异值分解求解方法所导致的虚假震荡信号,提出基于约束二次规划的磁纳米粒子粒径分布函数求解方法.在求解粒径分布函数中,以解的二模最小化为目标函数,将磁纳米粒子磁化曲线的数值不定式和解的非负性条件作为约束条件,建立了该线性约束二次规划问题的优化模型.在Matlab环境下利用软件Mosek进行优化计算,并使用无噪声、含有模拟噪声的仿真数据和实际数据分别进行了对比实验,验证了方法的有效性.     

二阶非完整平面3R欠驱动机械臂位置控制

为解决中间关节是欠驱动的平面3R机械臂末端点位置控制问题,提出了一种基于轨迹规划与跟踪控制方法.根据系统数学模型、几何关系和期望位置,利用差分进化算法求解所有连杆的目标角度.首先,构造Lyapunov函数设计控制器使得第一、第三连杆到达目标角度;然后,根据系统约束关系,对第一连杆进行轨迹规划,并利用差分进化算法优化轨迹参数;当第一连杆跟踪轨迹后,第二连杆被间接控制到目标角度.最后,基于Lyapunov函数设计控制器使第一连杆跟踪规划轨迹,并维持第三连杆状态不变,使系统末端点从给定初始位置到给定期望位置.仿真实验表明,在33.94 s时,系统末端点能够稳定到目标位置(0.2,0.8) m,对于不同的初始位置和期望位置,轨迹规划与跟踪控制方法同样有效.     

单调化与极大熵相结合解非单调规划问题

对约束函数单调而目标函数非单调的规划问题,给出了目标函数的一种新的单调化变换公式.先引入极大熵函数,将多个约束的非线性规划问题,转化为只含一个约束的规划问题.再将转化后的只有一个约束的规划问题转化为一个单调规划问题,并证明了其等价性.     

水面无人艇全局航迹多目标规划算法

为了有效提升水面无人艇(USV)全局航迹规划算法的性能,从多目标优化的角度就USV的全局航迹规划问题展开研究.以电子海图为基础构建了栅格化环境模型,提出了USV全程航迹规划的多目标约束优化数学模型,采用距离函数和双惩罚函数对约束条件进行处理,并引入Pareto强度和最小代沟模型,设计了一种基于多目标遗传算法的全局航迹规划算法.实验结果表明算法能够有效兼顾多个优化目标,为USV规划出性能更优的全局航迹.     

关于一类不可微约束规划高阶算法的探讨

针对在线性约束条件下，目标函数形如有限个可微函数之极大值函数与可微函数 之和的不可微约束规划，提出一个能采用任何一种目标函数近似二阶模式构造，以及 任何一种期望得到Ｎｅｗｔｏｎ类步设想的算法，由算法中的保护措施，使在有效的情 况下发挥二阶近似的作用，而在不利的情况下仍能保证全局收敛性．同时，利用ε－广 义方向导数和光滑极小化中的变尺度思想提出两种期望得到Ｎｅｗｔｏｎ类步的模式。     

基于面向对象的参数化设计模型及其实现

介绍一个基于面向对象的参数化设计模型及其具体实现。     

变容差遗传算法求解多约束问题的研究

提出一种基于实数编码的变容差遗传算法,该算法是将自适应遗传算法的随机性与可变容差算法的确定性相结合,利用可变容差算法的准行域搜索准则,对具有非线性、多峰、多约束的问题寻优.运用该混合算法对有边界限制的6个峰值、4个性能约束的复杂函数最大值多次寻优,并与罚函数处理约束条件后的结果相比较,表明该算法依据容差准则具有较高的可靠性,尤其对于隐性约束,在一定精度范围内能够提高收敛精度,减少计算量,提高优化效率.     

Judgement of Design Scheme Based on Flexible Constraint in ICAD

The conception of flexible constraint is proposed in the paper. The solution of flexible constraint is in special range, and maybe different in different instances of same design scheme. The paper emphasis on how to evaluate and optimize a design scheme with flexible constraints based on the satisfaction degree function defined on flexible constraints. The conception of flexible constraint is used to solve constraint conflict and design optimization in complicated constraint-based assembly design by the PFM parametrization assembly design system. An instance of gear-box design is used for verifying optimization method.     

Judgement of Design Scheme Based on Flexible Constraint in ICAD

The conception of flexible constraint is proposed in the paper. The solution of flexible constraint is in special range, and maybe different in different instances of same design scheme. The paper emphasis on how to evaluate and optimize a design scheme with flexible constraints based on the satisfaction degree function defined on flexible constraints. The conception of flexible constraint is used to solve constraint conflict and design optimization in complicated constraint-based assembly design by the PFM parametrization assembly design system. An instance of gear-box design is used for verifying optimization method.     

弹性构件的模态选择对机构动力分析的影响

为在柔性多体系统动力学中引入固定界面动态子结构法 ,将 Craig固定界面法减缩后的系统经过再次坐标变换 ,分离出刚体模态 ,证明能更明确地表达边界影响 ,可以进一步提高减缩效率 ,便于在多体动力学中使用 ,并给出了一个含弹性连杆的曲柄滑块机构算例。分析和计算表明 ,经过了再次坐标变换后提高了减缩效率 ,在一定情况下 ,边界状况对系统影响显著 ,使用表达边界的模态可以提高多体动力学的数值仿真精度     

基于改进NSGA-Ⅱ的交叉培训规划多目标优化

针对柔性制造单元的员工交叉培训规划问题,从人性化和经济效益的角度考虑,提出了将多能工水平和任务覆盖水平等培训策略作为约束条件,以培训员工平均满意度最大化和任务平均支付工资最小化为目标的多目标优化方法.针对多目标优化模型,采用了非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解,并采用了Pareto解集过滤器技术.实验结果表明,改进的算法在一定程度上提高了运算效率和改善了Pareto解的多样性.     

基于未校准PMS和参照物的三维表面重建

未校准的PMS在重建物体三维形状时比经典的PMS的光照约束条件低,增加了在实际应用时的灵活性。但未校准PMS算法需要同时估算输入图像的光参数以及物体的三维形状,算法的求解难度也随之提高。本文提出一种基于未校准PMS和参照物的算法来估算目标物体的三维形状和反照率,并通过实验对合成物体以及自然光环境下的真实物体进行了三维重建,实验结果验证了本文算法的准确性和有效性。     

柔性物体实时可视化仿真

柔性物体形状的变化通常很复杂。如何实现柔性物体形状的实时更新是一个难点，以随风飘扬的旗子为例，给出了一种联合使用粒子系统和弹簧结构实时构造柔性物体的方法，为了提高场景渲染速度，又提出了一种快速计算顶点法线的简化算法，还介绍了柔性物体实时可视化仿真所涉及到的关键技术。     

柔性物体实时可视化仿真

柔性物体形状的变化通常很复杂，如何实现柔性物体形状的实时更新是一个难点，以随风飘扬的旗子为 例，给出了一种联合使用粒子系统和弹簧结构实时构造柔性物体的方法，为了提高场景渲染速度，又提出了一种快 速计算顶点法线的简化算法，还介绍了柔性物体实时可视化仿真所涉及到的关键技术。     

期权定价理论在风险投资决策中的应用

研究了风险投资方案的构造与评估方法，将投资方式灵活，分两阶段的投资视为欧式复合期权，引入实物期权定价理论，并用二叉树模型演示其价值评估过程，交传统的净现值法用于评估投资方式固定，不含期权的投资方案的价值，研究表明，在不确定性因素较大的环境中，含有期权的投资方案更有益于控制风险，因此，实物期权定价理论更适于进行风险投资决策。