基于分期设权理想点法的水文模型参数多目标优化

针对水文模型参数多目标优化问题中计算复杂且多目标之间存在相互矛盾的问题,提出了基于分期设权理想点法的水文模型参数多目标优化方法.以ABCD水文模型为月径流预报模型,构建径流总水量误差、平均相对误差、高水流量纳什效率系数和低水流量纳什效率系数4种目标函数,采用分期设权理想点法将多目标函数转化为单目标,并采用粒子群优化算法...     

基于高速铣削的工艺参数组合优化模型研究

针对新技术或新工艺优化设计过程中函数关系不确定的问题,该文提出一种三次优化的组合优化模型.并以高速铣削工艺参数优化为研究对象,进行试验研究、建模分析和软件设计.研究结果表明:试验优化可以准确地提取生产关键数据;神经网络优化可以通过知识推理和样本训练建立外推模型;遗传算法优化可以综合试验和建模的各自优势进行多目标的整体优化,组合优化模型为函数关系不确定的新技术、新工艺参数优化提供了一种新的、更加合理的优化方法.     

一类非线性生化系统的参数辨识

研究了一类非线性生化系统的参数辨识问题.针对一类非线性生化系统,建立了以浓度误差与斜率误差之和为目标函数的参数辨识优化模型.采用三次样条插值方法估计实验数据导数,运用MATLAB软件求解所建立的参数辨识优化模型.计算结果表明本文方法是有效的.     

多次走刀切削参数优化模型

针对多次走刀切削参数优化问题,基于模型预测控制策略,建立了以生产率及单位切除体积生产成本作为目标函数,相关技术指标作为约束条件的多次走刀切削参数优化模型.采用宽容分层序列法对所建立的多目标、非线性模型进行处理,运用模型预测控制策略及内点法进行优化求解.仿真结果中,将提出的策略与传统优化方法所获得的优化结果进行相比,证明了该方法求解复杂度低,并能够获得生产率更高、生产成本更低的最优切削参数组合.     

甘油微生物间歇发酵过程的参数辨识

研究了甘油微生物间歇发酵过程的参数辨识问题.针对该问题,首先建立了以斜率误差准则为目标函数的参数辨识优化模型,然后应用B样条法估计实验数据的一阶导数,最后应用遗传算法求解该优化模型.计算结果表明本文方法是有效的.     

劣质绝缘子电场正问题优化算法分析

针对劣化绝缘子的电场法检测中绝缘子电场计算精度低的问题,提出基于遗传算法优化的模拟电荷法进行高压静电场计算,给出了优化方法原理、可行性分析,建立了绝缘子电场计算目标函数及优化模型,并进行了绝缘子串周围电场的计算分析.分析结果表明,将绝缘子串周围检测点电位作为目标函数,应用遗传算法优化模拟电荷的电荷量,可更好地对目标函数进行全局寻优,提高了模拟电荷法的寻优速度、绝缘子串周围电场的计算精度以及绝缘子串中劣质绝缘子诊断的准确度.     

基于近似模型和数值模拟的连杆热锻成形工艺设计优化

提出了基于近似模型和数值模拟的设计优化方法.在利用有限元分析连杆热锻成形过程的基础上,以降低锻件成形过程中变形损伤为目标,以飞边槽形状参数为设计变量,采用响应面法近似模型建立了设计变量与目标函数的初始近似模型.在设计优化过程中,用近似模型代替实际的数值模拟程序,计算锻件内部的损伤值,对连杆热锻成形工艺参数进行了优化计算,取得了较为理想的效果.     

基于多目标优化的救援机械臂结构参数设计

为了综合优化双臂救援机器人双臂协同工作空间、机械臂负载能力以及机械臂末端运动速度,研究了基于多目标函数综合优化的救援机器人双臂结构参数设计方法. 由于双机械臂的协同工作空间难以进行数学描述,提出了一种基于三重积分的描述方法. 针对所建立的双臂协同工作空间、机械臂末端运动速度以及机械臂负载能力三个目标函数的综合优化问题,通过模糊层次分析法,计算每个目标函数的权重从而进行线性加权以得到综合的多目标优化函数. 基于该综合优化函数,通过粒子群算法进行多目标函数最优值求解,得到一组机械臂结构优化参数,使双臂救援机器人的综合性能达到最优. 实验结果表明所提出的双臂救援机器人性能指标的优化方法是可行的.      

基于CAE和多元技术的汽车挡板件注塑参数优化

以降低体收缩率为优化目标,采取CAE和多元技术相结合的方法,对汽车挡板件进行注塑参数优化研究.首先根据正交方法进行了试验设计,利用CAE技术对成型过程进行计算.然后采用逐步回归法和响应曲面法建立了收缩率的响应曲面公式,并以此作为目标函数.再次,利用遗传算法对带约束条件的目标函数进行了非线性优化.最后,利用优化工艺参数进行注塑成型试验,翘曲变形得到了显著改善,提高了汽车挡板件质量.     

叉车减震垫检测机构动力学性能优化的设计研究

基于机构工作目标和机构动力学特性,采用优化设计方法对机构中构件的质量和形状等进行优化设计,建立了检测机构动力学、结构参数以及机构工作性能的优化计算模型,确定了机构优化设计目标函数,为研制减震垫性能检测装置奠定了基础.     

隔减震结构中黏弹性阻尼装置的遗传算法优化分析

研究了基于遗传算法的粘弹性阻尼装置在结构隔减震控制中的多参数并行优化问题.同时考虑了粘弹性阻尼装置的材料性能和形状尺寸参数的组合优化,从性价比的角度提出了目标优化函数,建立了粘弹性阻尼装置参数的优化模型.以单自由度隔震结构体系为例,采用遗传算法对其进行优化分析.结果表明：在结构和造价的双重预期目标下,通过遗传算法优化分析得到,加入粘弹性阻尼装置后,结构的位移和加速度都达到了预期的效果,同时也表明遗传算法在用于多个组合参数的优化设计时是可行且有效的.     

岩体力学参数反演的代理蜜獾优化方法

针对复杂地下工程岩体力学参数反演时因大量调用数值计算模型导致计算耗时大的问题,提出一种新的仿生优化代理反演方法,即蜜獾优化算法-高斯过程回归-三维快速拉格朗日数值计算(honey badger algorithm-Gaussian process regression-FLAC^3D,HBA-GPR-FLAC^3D)方法。该方法将围岩的实测位移与数值计算结果间的误差作为目标函数,将岩体力学参数作为优化变量,利用全局寻优性能优异的HBA搜索目标函数全局极小值,并采用牛顿优化算法进行当前最优算子邻域的局部寻优,局部寻优中采用GPR代理模型而非基于FLAC^3D计算所构建的目标函数作为算子适应度评价工具。研究表明,与基于单纯仿生优化算法的反演方法相比,在达到相同计算精度条件下,所提出方法的数值模型调用次数显著降低,适用于单次数值计算较为耗时的复杂地下工程岩体力学参数快速识别。     

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ANSYS优化分析的导管架损伤识别

采用有限元软件ANSYS自带的APDL语言和可以考虑水影响的PIPE59单元,建立了管架平台的参数化有限元模型,通过改变有限元模型中的单元几何参数和物理参数的方法,描述导管架在作业中常见的腐蚀、弯曲等损伤情况。选择和测取导管架上部远离损伤位置节点处的模态位移,创建目标函数;利用ANSYS的优化功能寻找某种对原完好导管架有限元模型进行修改后的模型,使其在测试节点的数据与预先建立的存在损伤的模型对应节点的数据趋于一致,从而实现识别导管架的损伤类型和损伤位置。计算结果表明当计算步数达到20000时,对于单处损伤的情况,损伤位置以及损伤程度识别准确率平均可达到90%以上;对于两处损伤同时存在的情况,损伤位置以及损伤程度识别准确率平均可达到70%以上。     

110/10 kV高压变电所优化方案

根据实际配电网络的特点,在给定负荷水平下,提出了一种优化110 kV变电所个数、变压器台数、容量以及10 kV出线回路数的数学模型,可应用于制定城市电网规划的技术原则.该模型的目标函数包含了系统中所有的成本.利用遗传算法进行求解,可快速求得最优解.具体算例的计算表明了优化方案的实用价值.     

城市物流中心单点选址模型优化及方案评选

为了解决城市物流中心单点选址问题,采用重心模型及经济分析法进行研究。构造初始重心模型,通过目标函数和资源点或需求的直线距离对模型优化;运用迭代法对优化模型求解,包括算法的自然语言描述和盒图表示的求解流程;运用费用现值法,构造现金流量图和评选模型,对求解得到的多个方案进行评选;针对实例对选址的全过程进行演练,得出最佳地址坐标和费用现值。结果表明:运用这种方法选址虽然准确性受到各种费用预测的影响,但仍比传统重心法具有明显的优越性。该成果对物流中心单点选址具有一定的参考价值,也可以推广到其他领域选址。     

装配结构实体的参数化建模

对一个供有限元分析的复杂装配结构模型进行参数化定义,结合自底向上和自顶向下的两种模型装配方法,利用零部件之间的尺寸参数和装配关系,使其在模型的主坐标和零部件成型的局部坐标之间的参数转换过程中得以体现.以建立结构合理,成型可靠的参数化模型为目的,提出了对复杂装配结构的实体模型的装配参数进行定义的基本思路和方法.     

基于Isight的冲压驱动桥壳参数化有限元建模方法

针对目前冲压驱动桥壳有限元建模方式繁琐低效的问题,在多学科优化集成软件Isight环境中,综合运用Pro_E参数化建模功能和ABAQUS有限元分析功能,建立了考虑冲压工艺和焊接工艺影响的驱动桥壳参数化有限元分析流程及参数化有限元模型.该方法有效地解决了复杂结构参数化有限元分析过程中的模型描述、参数驱动、自动更新等问题,不仅为解决类似问题提供了一种新的解决方案,也为桥壳可靠性预测和评估等问题提供了有效的工具.实例结果表明,该方法合理、可行.     

基于参数化的散料输送机械快速设计系统开发

为了解决散料输送机械的设计及其优化过程中存在的产品设计周期长、方案优化过程慢等问题,开发出一套针对散料输送机械的快速设计系统平台.以某公司斗轮机构的斗子和轮体为例,首先建立了参数化尺寸驱动的设计模型;然后基于参数化的原理利用有限元分析软件建立多目标优化分析模型,实现了产品的快速优化设计,提升了复杂钢结构的设计效率与准确性;最后将参数化设计与参数化分析优化模块进行高度集成,搭建完成快速设计系统平台,用户可通过快速设计系统平台的交互界面输入参数得到所需要的产品.工程实践表明,该快速设计系统对散料输送机械的系列化开发具有较好的应用前景.     

基于多属性效用理论的巷道支护优化

为了使巷道支护参数的决策符合安全经济的目标,通过设计正交实验结合回归分析得出巷道锚喷支护决策指标与支护参数的关系,利用多属性效用理论,将支护参数与决策者对风险的排斥度结合起来,建立锚喷支护的综合效用函数模型,利用MATLAB软件将该模型编程,使用该模型可以方便地求出巷道支护参数的最优方案以及进行多种支护参数的优选。通过实例分析表明,采用该方法对锚喷支护的支护参数设计及优化具有一定的指导意义。现场采用模型求解得出的最优支护参数,巷道发生冒顶片帮现象的次数显著减少,支护效果明显提高。