改进的满意度函数法在多响应优化中的应用

满意度函数法是最常用的多响应优化方法，但该方法没有考虑响应的变异性、相关性和参数估计的不确定性，针对这些问题提出了改进的满意度函数法对其进行改进，该方法将响应方差-协方差结构和预测方差结合到满意度函数中．实例分析表明，与传统满意度函数相比，用该方法进行优化得到的响应的方差和预测方差分别降低了5．6％和6．2％，满意度函数的方差降低了7％，说明优化结果比较可靠．因此，用该方法进行优化能得到比传统满意度函数法较好的结果，且对模型的预测能力和响应的波动都具有稳健性．     

基于模糊逻辑推理的铣切削过程稳健参数优化

研究利用模糊逻辑推理的方法对铣切削过程进行稳健参数优化.根据铣切削实验机理,引入可控因子和噪声因子,建立铣切削稳健参数优化模型,对切削表面粗糙程度和粗糙高度两个响应同时优化.首先对多响应进行降维,采用满意度法将两个响应值转化为满意度值,然后分别利用满意度函数法加权几何平均计算得到一个综合满意度值和采用模糊逻辑推理方法将两个响应的满意度值转化为一个模糊推理等级.最后对这两种方法的可控因子与输出值进行主效应分析,分析可得二者的优化结果具有高度一致性,验证了模糊逻辑推理方法在铣切削稳健参数优化过程的有效性.而模糊逻辑推理过程具有能够避免权重设置的不足,且不需要建立精确的数学模型等优点,也使得该方法在多响应稳健参数优化领域具有普适性.     

基于模糊折中规划的稳健多目标优化设计

针对稳健设计目标函数与波动之间的冲突及协调问题,提出了一种基于模糊折中规划的稳健设计多目标优化方法. 该方法在考虑工程稳健设计中大量存在的模糊因素的前提下,建立目标函数以及波动的隶属度函数,利用模糊偏好分配每个目标的权重从而均衡目标函数值和波动之间的平衡. 该方法将决策者的偏好充分体现到决策过程中,从而得到决策者所期望的折中解. 从实例结果可以看出,模糊折中规划适合于求解稳健优化设计问题.     

基于模糊逻辑推理的多响应稳健参数优化

研究一种基于模糊逻辑推理的多响应稳健参数优化方法。利用满意度函数计算含噪声干扰过程的各个响应的满意度值,然后经过模糊逻辑推理,将多个响应的满意度值转化为模糊推理等级;进而根据主效应法选取最优参数组合。构建包含可控因素和噪声因素的神经网络预测模型,对最优参数组合处的噪声实验进行预测,得到优化参数的响应质量指标值;并且计算出优化参数的信噪比。将该方法运用于铣切削工艺过程多响应参数稳健优化。结果表明:基于模糊逻辑推理的多响应稳健参数优化方法得到的最优参数组合,不仅有效地降低了铣切削表面的粗糙程度和粗糙高度,而且对噪声因素的影响具有较好的稳健性。     

基于近似模型的机床铣削质量稳健性优化设计

在铣削加工优化设计过程中，设计变量的不确定性通常被忽略，这容易导致优化解违反优化设计约束条件.为此，本文基于近似模型方法，开展铣削参数的多目标稳健性优化设计研究.在该优化设计方法中，采用多项式响应面模型和径向基函数模型近似模拟铣削过程最大铣削力、铣削后工件表面粗糙度两目标函数与铣削线速度、每齿进给量两设计变量之间的隐式关系，采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法结合蒙特卡洛模拟方法对比分析了针对铣削参数的常规确定性优化以及考虑设计变量波动的稳健性优化.结果表明：稳健性优化后的铣削参数有效地降低了铣削加工过程中的铣削力，提高了加工后工件表面质量，同时优化解具有较高的可靠性.     

基于灰色系统理论的掘进机截割头可靠性稳健设计

针对掘进机能耗和载荷波动问题,基于灰色系统理论,以目标系列之间的关联度作为目标函数,将多目标优化转化为单目标优化问题,对截割头运动中影响因子进行试验设计,利用有限元分析软件获得各个目标对应的响应值,得到各个因子各个水平对应的影响程度,从而获得因子的最佳参数.研究结果表明:将灰色理论应用到截割头的可靠性稳健设计中,使截割头的载荷波动和比能耗得到显著降低,有效提高掘进机的工作可靠性和能量利用率.     

基于区间分析的非概率稳健优化设计

提出了一种新的基于区间分析的非概率稳健优化设计模型.利用非线性区间数规划和函数的区间扩张,对稳健性指标进行了计算,将含有区间参数的常规稳健优化模型转化为确定性的稳健优化模型,转化后的模型能够根据设计者要求实现任意指定稳健性的优化目标,最终建立了两级稳健优化设计模型.该模型无需知道设计参数的概率分布函数,也不要求目标函数...     

移动荷载下路表弯沉响应分析

利用广义Duhamel积分,对移动荷载下弹性层状体系表面弯沉响应问题进行了求解.采用积分变换的方法,求得了广义Duhamel积分式中的弯沉脉冲响应函数,并编制了相应的数值积分逆变换程序.以3层沥青路面体系为算例,计算了单个移动荷载下路表面弯沉响应规律,对于多个荷载组合,通过线性叠加的方法得到单轴单轮移动荷载下路表面弯沉响应.距离荷载经过中心较近处,当荷载驶近时弯沉持续增大,荷载驶离时,弯沉呈波动形式向零点附近衰减,速度越快衰减速度越快,经历的波动循环越少.     

加速踏板与地板干涉的偏差分析及稳健性优化

为解决加速踏板与地板之间的干涉问题,提高整车的驾驶舒适性和安全性,建立了3DCS三维装配偏差分析模型,运行蒙特卡洛虚拟装配,得到分析目标的概率统计特性曲线和贡献因子的灵敏度分析结果,并根据偏差分析结果,对加速踏板及加速踏板安装板的定位基准进行了稳健性优化.对比分析优化前后加速踏板与地板距离的显著几何因子影响系数、质量损失函数以及装配质量的不合格率,并绘制测量目标的概率分布图,以验证稳健性优化方案的有效性.分析发现,基于装配偏差分析结果,对显著影响因子进行稳健性优化,可有效提高稳健性优化效率,并保证产品质量满足设计要求.     

激光切割路径优化的双重编码改进遗传算法

针对激光切割路径优化的特点,将其归纳为旅行商问题,并利用改进遗传算法进行求解。为使优化更具实际意义,建立了考虑时间距离和热效应的多目标优化数学模型。改进的遗传算法采用双重编码对轮廓扫描顺序和各轮廓的起始点同时进行优化。在编码设计时,被切割件除考虑多边形情况外还考虑到圆及椭圆的情况,通过构建的适应函数将多目标函数转化为单目标优化问题,同时为提高算法的优化性能,适应函数采用动态控制,并改进了交叉与变异操作。仿真结果表明,该算法能有效地对激光切割路径进行优化。