实时控制系统平台xPC与LabVIEW接口分析及应用

对实时控制系统平台xPC目标宿主机监控程序的设计问题进行了研究,建立了xPC目标与虚拟仪器软件设计工具的接口.依功能分类总结了xPC目标应用编程接口(API)函数在建立宿主机/目标机连接并对目标机进行监控最后退出系统过程中的应用.分析xPC目标与其他语言接口的条件,提取xPC目标运行所需的数据结构定义,数据类型映射,常量定义,动态链接库函数加载程序,并建立xPC目标平台与LabVIEW编程接口的动态链接库.探讨了在其他语言中使用xPC目标接口函数建立宿主机监控程序的过程.利用创建的动态链接库结合xPC目标接口函数在LabVIEw中实现了xPC目标宿主机监控程序的设计.     

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.     

博弈分析方法在重力坝多目标设计中的应用

对重力坝断面进行多目标设计,目标函数取以断面面积为代表的经济性目标函数和以坝踵应力为代表的强度安全性目标函数,建立多目标设计模型.提出一种基于博弈分析思想的求解方法,建立多目标问题博弈分析的技术路线和计算步骤.实例计算结果表明,博弈分析方法可有效解决多目标问题,并可实现单个目标偏好,获得令设计人员满意的方案.     

一种宽带匹配网络的遗传算法设计

为同时兼顾带宽和效率,将遗传算法应用到天线宽带匹配网络设计中。遗传算法中建立了多目标优化目标函数即适应度函数。根据算法寻优结果,结合仿真软件仿真分析了所设计的宽带匹配网络的电特性。结果表明：该宽带匹配网络具有良好的阻抗宽带性能,证明了遗传算法在设计宽带匹配网络中的有效性。     

基于动态设计变量优化算法的非线性模型参数估计

为消除在传统非线性模型参数估计中由于线性化引起的模型误差,提出了一种基于动态设计变量优化的非线性模型参数估计算法·该算法以每个待估计的参数为设计变量,以与设计变量相关的误差函数为目标函数,并将参数约束条件构造在目标函数中,建立参数估计的最优化问题·针对圆形轨道倒立摆动力学模型进行参数估计,证明该算法具有很高的计算精度和较快的收敛速度,是解决非线性模型参数估计的有效方法之一·     

基于灵敏度附加项的多目标可靠性稳健优化设计

以实现多目标优化问题的可靠性稳健优化设计为目标,基于可靠性设计的随机摄动法建立可靠度约束条件,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了两种基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;应用Matlab7.1语言的优化和符号工具箱实现机械零件的稳健设计.算例表明,本文提出的可靠性稳健优化设计方法具有较高的精度和可靠度,为机械零件的可靠性设计提供了理论依据.     

应用惩罚函数法求解齿轮减速器的优化设计值

本文突破了齿轮减速器的传统设计方法,建立了按惩罚函数求优化值的设计思想,重点论述了优化设计原理,目标函数、约束函数、数学模型的建立,还对典型设计实例提供了优化解并评价了设计效果。     

多目标模糊优化方法及其在工程设计中应用

应用多目标模糊优化方法,以工程设计中桥式起重机箱形主梁设计为实例,建立了桥式起重机箱形主梁多目标模糊优化设计的数学模型,构造了模糊目标集,确定了多目标函数的模糊性和约束的模糊性,并应用最优水平截集法实现了模糊约束到实数论域上的集合转换,从而用遗传算法寻求到子目标函数在可行域空间的最优解和约束最优值.优化结果表明,在工程设计中应用多目标模糊优化方法是可行和有效的.     

基于二次约束二次规划的窗函数设计方法

为降低高功率雷达系统中脉冲压缩后输出的高峰值旁瓣进而提高成像质量,通常的方法是在接收端进行加窗处理,在信噪比损失、积分旁瓣和主瓣宽度上做出一定权衡。为了进一步提升窗函数的成像性能,以不同的目标函数和约束条件构建能够高效准确求解的凸优化模型来设计优化窗函数。建立了以优化峰值旁瓣为目标的二次约束二次规划的凸优化模型,并给出了优化积分旁瓣能量的凸优化模型。通过线性加权求和,对峰值旁瓣、信噪比损失和积分旁瓣能量的线性组合得到的结果作为目标函数建立了多目标凸优化模型。通过对凸优化问题求解,得到的优化窗函数在峰值旁瓣、积分旁瓣、信噪比损失和主瓣宽度上均优于或不劣于在雷达系统中常用的性能优良的Taylor窗函数。仿真结果表明,优化窗函数能够比Taylor窗函数提供更好的性能。     

考虑扭转振动的有阻尼齿轮传动动态性能优化设计

建立了有阻尼齿轮扭转振动数字模型和动态优化数学模型,以振动加速度的均方根值最小为优化目标函数,以其中的连续参数作为设计变量,并对啮合过程中最大动载荷加以限制进行齿轮副的动态性能优化设计。实例优化结果表明,在各种转速下优化目标函数值均比常规设计要小得多,从而为齿轮传动的设计提供了一定的参考价值。     

基于装箱问题的Hopfield网络优化设计

针对装箱问题的数学模型,利用目标函数与神经网络中能量函数相等的关系来设计Hopfield神经网络的结构,相应建立动态网络模型,为用Hopfield神经网络理论来解决装箱问题提供了先决条件。     

基于改进响应面的桥梁抗弯刚度修正

根据响应面法(RSM)的应用条件,从工程应用角度研究响应面法改进方法及桥梁抗弯刚度修正中确定设计空间大小的一般原则。利用单因素试验法,令抗弯刚度在初始设计值的基础上产生单位改变量,考察目标函数对应的改变量,建立两者之间的线性函数关系,以初始有限元模型的目标函数值和对应实测值的差值为目标,通过优化算法,使待修正参数的设计空间快速逼近最优区域。在优化的设计空间里建立响应面模型对桥梁结构抗弯刚度进行修正。数值算例和三跨连续梁实桥静载试验算例证明:该方法显著地提高了基于响应面的桥梁结构抗弯刚度修正的精度。     

基于参数化水平集法的约束阻尼结构动力学拓扑优化

约束阻尼(CLD)结构拓扑优化是轻量化设计下实现振动与噪声控制的有效手段.结合约束阻尼结构的有限元模型,以前两阶模态损耗因子及其加权最大化为目标函数,以参数化水平集函数的扩展系数为设计变量,以约束阻尼材料用量为约束条件,建立了基于参数化水平集法(PLSM)的拓扑优化模型.基于伴随向量法推导了目标函数对设计变量的灵敏度,...     

基于遗传算法的大规模企业网拓扑设计算法

企业网拓扑结构设计实际上是一个多目标非线性数学规划问题,选取距离、流量分配和传输时延作为拓扑设计中子网划分时的主要考虑因素。建立了相应的数学模型并通过遗传算法求解待优化的目标函数以完成子网的划分。应用结果表明,此方法能较好地解决大规模网络拓扑设计中的子网划分问题。     

机械零部件优化设计浅谈

机械优化设计作为获得最优值的一种新的设计方法,能节约材料、降低成本为企业带来巨大经济效益。机械优化设计需要建立优化问题的数学模型。模型由设计变量、目标函数和设计约束三者构成,而其中的设计约束即约束函数的选择是优化设计的重点和难点,本文举例说明选择约束函数的重要性。采用优化方法进行机械零部件设计比传统方法提高了设计水平,将会得到广泛应用。     

机床主传动系统双目标优化设计

本文结合实例讨论了机床主传动系统优化设计中几个带有共性的问题。包括方案的建立、设计变量的确定、目标函数及约束条件的选取、优化方法的选择及结果的处理,目标函数是传动系统的线速度和传动链柔度的加权和,用SUMT内点法进行参数优化,所得计算结果已为工厂采用,目前正在试制阶段。     

基于粒子群算法的单层球面网壳结构优化设计

本文将一种耦合惩罚函数的粒子群优化算法应用到球面网壳设计中,其中以结构总重量为目标函数,以应力、位移和稳定性为约束条件建立了优化数学模型,通过与初始设计比较验证了本方法的有效性,该方法为合理设计轻型单层球面网壳结构提供了理论支持。     

基于Excel的网络分析

为了研究网络优化的决策问题,运用Excel软件,使大量的计算工作量能够通过函数输入方式自动完成,极大地提高了网络分析问题的计算效率。本文通过建立网络容量模块和网络代价模块、建立路径和目标单元格、在可变单元格中输入函数和规划求解等四个步骤深入分析了解算表格的设计问题和函数使用方法,以实现计算机辅助工具准确、有效、方便地求解网络优化问题。     

模拟退火方法的改进及其在地震剩余静校正中的应用

分析了模拟退火非线性反演方法随机寻优的特点,提出了一种改进的具有较高计算效率的模拟退火方法,该方法采用数论中的均匀试验设计方法来建立候选解在解空间的均匀分布,少量的目标函数计算就能了解目标函数解空间性质,减少了目标函数的计算次数.理论和实际计算表明该方法具有较高的计算效率.     

圆柱齿轮传动目标函数优化设计

圆柱齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的装置，以其为例建立了用料最小的目标函数的数学模型，并进行了优化设计。该优化模型和优化方案比常规优化更接近实际，而且设计方法简便，易掌握。