一类带性能约束的二维几何布局优化

提出一类带性能约束的二维几何布局优化问题模型及其求解算法．该算法分三个 阶段处理，即嵌入阶段、可行初始布局阶段和优化布局阶段，并给出每个阶段相应的几 何布局质量的评价标准函数、算法和结束准则。在具体的求解过程中；综合运用了拟 物原理、广义力矢量松弛法原理、有向树搜索原理来构造布局优化的算法．给出一种 在可行布局范围内不断压缩几何体布局的范围同时进行迭代改善布局过程的方法来寻 找最聚集的优化几何布局．用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编制了相应算法及图形显示的程序，文 后给出了算例的验证结果。     

(R,Q)库存策略下消耗件的协同订购方案优化

制定合理备件订购方案是降低消耗件库存费用,提高装备供应效能的有效途径. 针对目前军事装备典型的三级供应模式,根据协同供应链系统订购理论,以装备可用度为中心,建立了(R,Q)库存策略下的备件协同订购模型. 在随机订购延误时间情况下,通过引入拉格朗日因子对模型进行分解,采用启发式算法对模型进行优化求解. 通过算例给出了优化结果,对各项影响因素进行了分析. 优化结果符合实际,该方法能够为备件管理人员制定合理的备件方案提供决策依据.      

基于径向基函数的动态优化问题联立求解方法

提出了一种新的求解动态优化问题的联立方法.该方法不同于常用的配置法,而是采用径向基函数插值方法对动态优化问题进行全离散,得到近似的大规模非线性规划问题.离散方法使用逆Multi Quadric函数做为基函数,并采用了间接求解微分方程的策略.最后,运用所提出的方法对2个经典算例进行优化,结果显示效果良好.     

非线性系统的分层优化预测控制

提出了一种基于分层优化策略和动态最优控制解法的非线性系统预测控制算法,该方法大大减小了在线计算量,使实时控制成为可能.给出了详尽的理论推导,以一个仿真算例证明了算法的正确、可行与有效性.     

基于控制思想求解非线性规划问题的李雅普诺夫方法

为了高效求解非线性规划问题,对一种基于控制思想的新颖方法——李雅普诺夫方法——进行了研究.该方法将约束非线性规划问题转化为一个动态系统,基于系统的动态特性给出原优化问题的最优解.分别针对单目标和多目标的非线性规划问题,对算法的收敛性进行了分析,给出了算法在应用时松弛变量、增益因子等关键参数的取值建议.大量数值算例验证了上述收敛性及参数取值建议的正确性,表明了该方法在求解非线性规划问题时的巨大潜力和新颖性.     

基于动态罚函数的PSO-CO算法

本文分析了协同优化算法中所存在的问题,采用动态罚函数的解决思路,对系统级中的一致性等式约束问题进行改造,使其成为一无约束问题.另外,提出不同学科分配不同的惩罚权重的方法,大大提高了计算精度.同时,以粒子群算法替代了原有的求解算法,消除了初始解对优化结果的影响,也改善了算法的整体求解速度.在Matlab软件中实现该算法的运行,同时通过两个典型算例对该算法进行验证,表明其具有较好的优化性能.     

改进的引导式邻域搜索算法求解周期性车辆路径问题

在引导式邻域搜索算法静态惩罚策略的基础上,提出动态惩罚策略,设计改进的引导式邻域搜索算法,将其用于求解周期性车辆路径问题,采用标准算例进行数据实验,对动态与静态的惩罚策略进行对比.结果表明,采用改进的引导式邻域搜索算法求解周期性车辆路径问题可行有效.     

基于ABAQUS的多载荷工况结构拓扑优化设计研究

如何高效、准确的对拓扑优化问题进行求解是结构优化领域发展的重点.本文提出了一种以体积为约束的多载荷工况下柔顺度最小的优化方法.在优化迭代过程中,为使优化拓扑有较好的0-1分布特征,确保优化迭代中的结构非奇异及快速收敛,采用改变体积约束限和调整设计空间策略.基于导重法给出了结构拓扑求解算法,给出的算例证明该方法不仅迭代次数少而且求解效率高,具有清晰的0-1分布.     

基于自适应网格的结构拓扑优化

研究了基于自适应网格技术的结构拓扑优化.采用有限元离散设计域,单元节点密度作为设计变量.优化迭代过程中,根据设计域密度场信息对结构网格进行自适应加密和稀疏,使得材料分布边界处的网格加密,远离材料边界处的网格稀疏.同时,优化设计变量空间也随着网格的变化而变化.给出了拓扑优化中网格自适应加密和稀疏的准则,以及网格变化时结构密度场更新算法.算例结果表明提出的拓扑优化策略可以减少结构分析和优化求解的计算量,在同等结构分析和优化求解计算量下能够得到更好的拓扑结果.     

约束优化问题测试函数的一个构造方法

给出了约束优化问题测试算例的一个构造方法,分别给出了非凸规划、凸规划测试函数的构造方法,构造的约束优化问题在可行域边界达到最优解。并就构造的算例分别用非线性规划求解软件进行了验证,结果表明构造方法是有效的。     

基于渐近松弛的协同优化方法

针对协同优化方法受起始点影响较大、稳定性不足和收敛难度大的问题，定义了耦合一致度来衡量各学科变量间的一致性要求，并提出了基于渐近松弛的协同优化方法（CO-AR）.该方法的计算过程分为2个阶段：① 根据设定的耦合一致度，确定系统级松弛因子，并计算得到近似全局优化解;② 以第1阶段的优化解作为起始点，并选取符合一致性精度要求的松弛因子进行协同优化，求得最终优化解.减速器标准算例结果表明，所提方法能够大大降低对起始点的敏感程度，有效改善协同优化方法的收敛性和稳定性.
     

基于均匀布点的模拟退火算法

把实验设计中的均匀设计思想引入模拟退火，提出了一种基于均匀设计变量的模拟退火优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点，然后，将可行域内的上述系列布点作为优化计算的系列初始点，并运用模拟退火算法，分别开始进行优化计算，得到优化模型的一系列局部最优点。最后，比较所有局部最优点的最优值，即认为在一定程度上获得了该优化问题的全局最优解。该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。编制了计算程序，给出了计算实例，计算结果表明该设计方法是可行的。     

具有畸形约束极值点问题的优化

在畸形约束极值点附近,约束边界与目标函数等值线接近于相切,可行适用方向区非常狭小,难以寻得真正的约束极值点。为了使优化方法更好地解决各领域的复杂优化问题,研究具有畸形约束极值点问题的优化。针对该类问题的一个算例,分别采用随机方向方法、复合形法、内点惩罚函数法、外点惩罚函数法进行了优化,并对比了计算结果。随机方向法和复合形法在寻得边界点之后,难以找到可行适用方向,因此给出了伪最优点。而惩罚函数法由于其渐进优化的特点,可寻得最接近于约束极值点的最优点。计算结果验证了基于盲人探路优化思想的改进随机方向法,可减少随机方向的产生次数;验证了基于盲人探路思想的改进复合形法,可减少复合形的构造次数;也验证了加固围墙的内点惩罚函数法不要求初始点一定在可行域之内,也不会因寻优越界而给出伪最优点。对于存在多个约束极值点的优化问题算例,只要适当选取初始点,采用内点法就能寻得所有局部最优点。通过多种优化方法的对比研究,得出了对于畸形约束极值点优化问题,宜选用惩罚函数法求解的结论。     

随动系统计算机仿真和参数优化

以ＫＳＤ－１型小功率直流随动系统的计算机仿真和系统中调节器参数优化为例，介绍计算机仿真方法及实现参数优化的程序框图。阐明不同动态目标函数时系统参数优化值不同，从而使系统具有不同的跟随性和抗扰性。分析了松弛法和单纯形法寻优的结果。     

带系数线性比式和问题的全局优化方法(英文)

对带系数的线性比式和问题(P)提出一确定性全局优化算法.利用等价问题和线性化技术给出了问题(P)的松弛线性规划(RLP),通过对(RLP)可行域的细分以及一系列(RLP)的求解过程,提出的分枝定界算法收敛问题(P)全局最优解.最终数值实验表明了提出方法的可行性.     

一类线性比式和问题的全局优化算法

对许多工程设计中常用的一类带常系数线性比式和问题(P)提出一确定性全局优化算法.该算法利用等价问题和线性化技术,建立了问题(P)的松弛线性规划(RLP),从而将原非凸问题(P)的求解过程转化为求解一系列线性规划问题(RLP),通过可行域的连续细分以及求解一系列线性规划,提出的分枝定界算法收敛到问题(P)的全局最优解,且数值实验表明了算法的可行性.     

基于改进粒子群算法的城市物流无人机路径规划

城市物流无人机路径规划是无人机任务规划系统的一项核心内容。为安全、高效实现物流无人机路径规划问题,首先,采用栅格法进行环境建模,考虑无人机性能限制,以路径长度最短、无人机高度变化以及栅格危险度最小为目标,建立多约束物流无人机路径规划模型。其次,针对传统粒子群算法存在的问题,引入Singer映射改进粒子初始分布、线性调整加速因子和最大速度,粒子位置新更新策略,及动态调整惯性权值,应用改进的粒子群优化算法求解模型。最后,进行了算例仿真分析。当栅格粒度取5米,路径节点取5个,代价函数权值分别取0.1、0.4和0.5时,与其他4种算法相比,本文算法总代价值最佳,分别减少44.5%、3.5%、42.8%和30%。结果表明,本文的模型与算法用于无人机路径规划是可行的和有效的。     

频带约束下刚架结构优化问题可行域研究

研究频带约束下刚架结构轻量化设计问题的可行域基本性质.刚架结构中梁的断面积取为设计变量,采用欧拉-伯努利梁的动力刚度法及W-W算法精确求解结构的固有频率值.利用W-W算法的特征值计数原理,研究了前述优化问题的可行域的形状和联通性,发现可行域呈现复杂的形状,由多块非联通子域组成,并且部分可行域子域可以是低维的.还以三杆梁的尺寸优化和拓扑优化为例,给出了可行域的具体形状,展示了这一优化问题的可行域具有"强奇异性".可行域的这一特点给基于梯度类的优化算法带来了极大的困难,需要采用其他手段处理,也使这类问题有望用于测试各类优化软件算法.     

一类优化问题的确定性算法

对广泛应用于工程设计中的一类线性比式和问题(P)提出了一确定性全局优化算法,利用等价问题和新的线性化技术给出了问题(P)的松弛线性规划(RLP,)通过对(RLP)可行域的细分以及一系列(RLP)的求解过程,提出分枝定界算法收敛到问题(P)的全局最优解,最终数值实验表明所提方法的可行性.     

华东地区管型航路鲁棒动态激活关闭方法

管型航路是一种能容纳高密度交通流的新型空域结构,契合于我国华东地区空域繁忙,并且航空运输量持续高速增长的特点。提出了一种管型航路鲁棒动态激活关闭方法,建立离散时间动态系统,构建管型航路动态激活/关闭的多目标优化模型,并进行鲁棒优化,使动态激活关闭方案具有更高的适应度。以华东地区B221航路构建管型航路为例进行动态激活/关闭研究,结果表明,确定性优化方案和鲁棒优化方案相比固定方案而言,可使用50%的开启时长,服务63.03%和64.98%的航班,并且,使用效率提升16.67%和17.44%。