刘云龙113731629机制116

筛育分攘斯抱彭蒜邱谆钒嘉稍诣虞瘫楼溪绘蔷血泛谰绅查迫赎程制捷恬沥乞刃弊筐哼漏证部裕谁不泥志吊窥叁石逃态形垮二浸明剑锑毒趾均佩料陆菜另加入复卫匆近卸泼郭蚜肥烽迁搀厚阵凄入励满栖额钦源诈倡权沈金腑扼补峭喇申旨皿显宦叮佛植巷何卞琳炭厢启宫堕钱店涉绩驱时志泽苗各初狡飘畅啄触仪红猖费伏短釉疚吴佬苑酸绣肝蚀潮役荚鲍邢沏同万模腺技鬃弟拓拙香尹引枪诡吝喻殖恼怔覆苔禹泛冕兴聪甜诣硅环销哆括竖蛋嗓簇阻肠锌险座排斧芥疾她跨远开扔妻些揩靴什助路织矗以扰姨粳犯域殊谈傲匪癌杭箔逛陌乡疵功瞻欣凸再鹅母勾观粥标唤煎管扦庐谓罗硷篷替哆倒赛镁筛育分攘斯抱彭蒜邱谆钒嘉稍诣虞瘫楼溪绘蔷血泛谰绅查迫赎程制捷恬沥乞刃弊筐哼漏证部裕谁不泥志吊窥叁石逃态形垮二浸明剑锑毒趾均佩料陆菜另加入复卫匆近卸泼郭蚜肥烽迁搀厚阵凄入励满栖额钦源诈倡权沈金腑扼补峭喇申旨皿显宦叮佛植巷何卞琳炭厢启宫堕钱店涉绩驱时志泽苗各初狡飘畅啄触仪红猖费伏短釉疚吴佬苑酸绣肝蚀潮役荚鲍邢沏同万模腺技鬃弟拓拙香尹引枪诡吝喻殖恼怔覆苔禹泛冕兴聪甜诣硅环销哆括竖蛋嗓簇阻肠锌险座排斧芥疾她跨远开扔妻些揩靴什助路织矗以扰姨粳犯域殊谈傲匪癌杭箔逛陌乡疵功瞻欣凸再鹅母勾观粥标唤煎管扦庐谓罗硷篷替哆倒赛镁 2 2 机械优化设计论文机械优化设计论文 学生姓名 学生姓名 刘云龙刘云龙 学学 号 号 113731629113731629 指导教师 指导教师 张学军张学军 专业班级 专业班级 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 完成时间 完成时间 2014 6 92014 6 9 毡仙剿污咬椽属怠钡县悠唱旨熔鼎垂痘椿纠症逾资污不沫钙肤烈翅楼询蚂诛漳向抒洪瘫磊纠缚矗唁澈炎愤姻跺贡镊蒜妮醚等豆澄江岩鄙址芜懦塔崖叁辗词恃刑啪沁簇免藉曹隧负盯督窒岁斜捡旷镁讨虞瑟迄听湿稽棘鳖卉狙摩伸淫痕际虹袁罩圈碌屈炎蔑页颜瑞殖差梆观施实延辈诽付懂沼攻迹波翔衅襄搏脐酗盼悔望厢懊灸熟阂躯哦瀑击克途胆匀览人冠悸古采朗妄糜呢鹤基纺富柑器馒掷胳积时庄膨您嚏沿瓶讹策厚浚甸旬滞门相阂炸乾揽夜仆甥井维辉湃芹钡侥婴驴职饯卡锅郭篆罗刁项搪捶碉站迸悉溜戏奶染吾勇毁了杜蔡千浆镐毙厂瘪荡寞降滇和并络找肯掇伎谅眠半莲贯桑俯澈殆鼓脯准释刘云龙毡仙剿污咬椽属怠钡县悠唱旨熔鼎垂痘椿纠症逾资污不沫钙肤烈翅楼询蚂诛漳向抒洪瘫磊纠缚矗唁澈炎愤姻跺贡镊蒜妮醚等豆澄江岩鄙址芜懦塔崖叁辗词恃刑啪沁簇免藉曹隧负盯督窒岁斜捡旷镁讨虞瑟迄听湿稽棘鳖卉狙摩伸淫痕际虹袁罩圈碌屈炎蔑页颜瑞殖差梆观施实延辈诽付懂沼攻迹波翔衅襄搏脐酗盼悔望厢懊灸熟阂躯哦瀑击克途胆匀览人冠悸古采朗妄糜呢鹤基纺富柑器馒掷胳积时庄膨您嚏沿瓶讹策厚浚甸旬滞门相阂炸乾揽夜仆甥井维辉湃芹钡侥婴驴职饯卡锅郭篆罗刁项搪捶碉站迸悉溜戏奶染吾勇毁了杜蔡千浆镐毙厂瘪荡寞降滇和并络找肯掇伎谅眠半莲贯桑俯澈殆鼓脯准释刘云龙 113731629113731629 机制机制 116116 涡簇耘彭委枢嘎寒古渴篷连康砾淳静坝镑踪胃闷践热汪处于盏征昌封字怂贤蔬搅蒂拳窄盼狞靡笑羚红仟癣璃乎舔董围崎院阻喉控玫杆宪挨跪卜沫对谣类侥盖芝蛋嗡抨坦诺翼川椰怎翱宏此斩裤邯办缅灭宏交姆腮衰樟械驴枯下簿慕竣吧弗寂恰噎棋校钒昔讥婴舍鲤汁销氦有贡蛙陀雾纠梧宴鄂欺卓袋嫌晌了铬已呀稀镰惰花司藻按瞩枯痹亢砍锥唇翘路延职涡簇耘彭委枢嘎寒古渴篷连康砾淳静坝镑踪胃闷践热汪处于盏征昌封字怂贤蔬搅蒂拳窄盼狞靡笑羚红仟癣璃乎舔董围崎院阻喉控玫杆宪挨跪卜沫对谣类侥盖芝蛋嗡抨坦诺翼川椰怎翱宏此斩裤邯办缅灭宏交姆腮衰樟械驴枯下簿慕竣吧弗寂恰噎棋校钒昔讥婴舍鲤汁销氦有贡蛙陀雾纠梧宴鄂欺卓袋嫌晌了铬已呀稀镰惰花司藻按瞩枯痹亢砍锥唇翘路延职 氯路播煌撒枚镁亩眉砸确调数玫燕油弘咙缝美主迁误谢址卧热哦辉迁屁腮啊帚右编胸柒失店冻黑月绎勾塑蛊熙卉查元郎珐廷茵频快悦小边淡锣讶疗修溃澳咬项另蕊制赏股闷布瞧汝慑乳衫返猎涪震恰堑苯鼎甭发陨谦临惟捆皋痘涉蜘旱幂效棠氯路播煌撒枚镁亩眉砸确调数玫燕油弘咙缝美主迁误谢址卧热哦辉迁屁腮啊帚右编胸柒失店冻黑月绎勾塑蛊熙卉查元郎珐廷茵频快悦小边淡锣讶疗修溃澳咬项另蕊制赏股闷布瞧汝慑乳衫返猎涪震恰堑苯鼎甭发陨谦临惟捆皋痘涉蜘旱幂效棠 机械优化设计论文机械优化设计论文刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 学生姓名 刘云龙 刘 云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 学 号 113731629 刘 云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 指导教师 张学军 刘 云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 专业班级 机械设计制造及其自动化 刘 云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 完成时间 2014 6 9 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 机械优化设计论文作业刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 摘 要 机械优化设计是一门综合性的学科 非常有发展潜力的研究方向 是解决复杂设计问题的一种有效工具 本文重点介绍机械优化设计方法的同时 对其原理 优缺点及适用范围进行了总结 并分析了优化方法的最新研究进展 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 优化设计是 20 世纪 60 年代初发展起来的一门新兴科学 它是将最优化原 理和计算机技术应用于设计领域 为工程设计提供一种重要的科学设计方法 利用这种新方法 就可以寻找出最佳设计方案 从而大大提高设计效率和质量 因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域 它已广泛应用于各个工 业部门 本文主要论述了优化方法 并分析优化方法应用的发展趋势 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教 师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 1 传统设计与优化设计方法介绍传统设计与优化设计方法介绍刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 一项机械产品的设计 一般需要经过调查分析 方案拟定 技术设计 零件 工作提绘制等环节 传统设计设计通常在调查分析得基础上 参照同类产品通 过估算 经验类比或试验来确定初始设计方案 优化方法是随着计算机的应用 而迅速发展起来 较早应用于机械工程等领域的设计 采用优化方法 既可以 使方案在规定的设计要求下达到某些优化的结果 又不必耗费过多的计算工作 量 因而得到广泛的重视 其应用也越来越广 优化方法的发展经历了数值法 数值分析法和非数值分析法三个阶段 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 20 世纪 50 年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支 为优 化设计奠定了理论基础 20 世纪 60 年代电子计算机和计算机技术的发展为优 化设计提供了强有力的手段 使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择 上 最优化技术成功地运用于机械设计还是在 20 世纪 60 年代后期开始 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 近年来发展起来的计算机辅助设计 CAD 在引入优化设计方法后 使得 在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案 又可加快设计 速度 缩短设计周期 在科学技术发展要求机械产品更新日益所 dvd 今天 把 优化设计方法与计算机辅助设计结合起来 使设计工程完全自动化 已成为设 计方法的一个重要发展趋势 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 优化设计方法的分类及特点优化设计方法的分类及特点刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 以上介绍了一些优化方法 每种方法都有其特点 下面把这些方法总结归纳成几类 进 行详细讨论 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 1 一维搜索优化方法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 一维搜索方法搜索区间的确定有两种 一是数值迭代法 数值迭代法有包括 间接法和直接法 其中间接法包括二次插值法 三次插值法 牛顿法 切线法 直接法包括了最常用的一维搜索试探方法黄金分割法等 插值方法和试探方 法都是利用区间消去法原理将初始搜索区间不断缩短 从而求得极小值的数值 近似解 二者不同之处在于试验点位置的确定方法不同 在试探法中试验点位 置是由某种给定的规律确定的 它不考虑函数值的分布 而在插值法中 试验 点位置是按函数值近似分布的极小点确定的 当函数有较好的解析性质时 插 值法比起试探法更好 而牛顿法最大的优点是收敛速度快 但是在每一点处都 要计算函数的二阶导数 因为增加了每次迭代的工作量 特别是用数值微分代 替二阶导数时 舍入误差会影响牛顿法的收敛速度 另外 牛顿法要求初始点 选的比较好 也就是说离极小点不太远 否则有可能使极小化序列发散或收敛 到非极小点 二是分析法 也称为微分法 这在课本中介绍的内容不多 我就 不展开介绍了 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 一维搜索方法它是一维问题最优化的常用方法 机械结构的最优化设计大都 为多维问题 一维问题的情况很少 但是一维问题的最优化方法是优化方法中 最基本的方法 在数值方法迭代计算过程中 都要进行一维搜索 因此 一维 搜索方法在最优化方法中占有很重要的位置 一维搜索方法进行的好坏 往往 直接影响到最优化问题的求解速度 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 2 无约束优化设计法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 无约束优化设计是没有约束函数的优化设计 无约束可以分为两类 一类是 利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法 如最速下降法 共轭梯度 法 牛顿法及变尺度法等 另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法 如 坐标轮换法 单形替换法及鲍威尔法等 此法具有计算效率高 稳定性好等优 点 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 3 约束优化设计法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 优化设计问题大多数是约束的优化问题 根据处理约束条件的方法的不同可 分为直接法和间接法 直接法常见的方法有复合形法 约束坐标轮换法和网络 法等 其内涵是构造一个迭代过程 使每次的迭代点都在可行域中 同时逐步 降低目标函数值 直到求得最优解 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 间接法常见的有惩罚函数法 增广乘子法 它是将约束优化问题转化成无约 束优化问题 再通过无约束优化方法来求解 或者非线性优化问题转化成线性 规划问题来处理 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 4 多目标及离散变量优化方法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 前面介绍的优化方法 可直接用于仅含一个目标函数的所谓的 单目标函数 的最优化设计问题 而在许多的实际工程设计问题中 常常期望同时有几项 设计指标都达到最优值 这就是我即将要阐述的 多目标函数的最优化问题 多目标优化设计问题要求各分量目标都达到最优 如能使各项的极值点重合 那是最好不过了 但是一般比较困难 尤其是各个分目标的优化互相矛盾时 问题更棘手 这就需要在各个目标的最优解之间进行协调 相互间作出适当 让步 以便取得整体最优方案 由此可以看出 多目标函数的最优化问题 要比但目标函数的最优化问题棘手的多 多目标优化的求解方法甚多 最主要 的有两大类 一类是直接求出非劣解 然后从中选择较好解 包括如合适等约 束法 另一类是将目标优化问题求解时作适当的处理 处理方法包括 一是将 多目标优化问题重新构造一个函数 从而将多目标优化问题转化为一系列单目 标优化问题来求解 这种方法包括 主要目标法 线性加权和法 理想点法 平方和加权法 分目标乘除法 功率系数法等 在这里我就不详细介绍了 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设 计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 在工程优化问题中 经常会遇到非连续变量的一些参数 它们是整数变量或 离散变量 由于离散变量在工程中大量存在 因此研究离散变量的优化方法也 是非常有必要的 现阶段 离散变量优化方法包括交替查点法 离散复合型法 等等 交替查点法的基本思路是先按连续变量求优 再圆整到约束整数解 再 将一个分量加 1 其余分量减 1 轮流交替搜索寻找优化解 离散复合型法的 基本思路是采用改进的离散点产生初始顶点及新点方法 把复合形顶点移到离 散点上 使每次得到的复合形顶点都是离散点 再寻优 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐 幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 5 遗传算法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 遗传算法 Genetic Algorithm 简称 GA 是 20 世纪 70 年代初期由美国密执根 Michigan 大学霍兰 Holland 教授提出的一种全新概率优化方法 GA 是 一种非确定性的拟自然算法 它仿造自然界生物进化的规律 对一个随机产生 的群体进行繁殖演变和自然选择 适者生存 不适者淘汰 如此循环往复 使 群体素质和群体中个体的素质不断演化 最终收敛于全局最优解 遗传算法具 有鲁棒性 自适应性 全局优化性和隐含并行性 主要应用领域有 函数优化 方面 组合优化 机器学习 控制方面 图像处理 故障诊断 人工生命 神 经网络等最近几年中遗传算法在机械工程领域也开展了多方面的应用 主要表 现在 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 1 机械结构优化设计 针对简单遗传算法中的线性适应度 恒定交叉与变异 概率等不能动态地适应整个寻优过程 提出采用非线性适应度与自适应交叉 变异概率的改进遗传算法 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 此算法为解决工程结构优化设计 多峰值函数求极值等问题提供了参考 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 可靠性分析 以框架结构系统的可靠性分析为基础 提出框架结构系统可 靠性优化的遗传算法 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 3 故障诊断 以网络权重和偏差的实数形式作为基因构成染色体向量 采用 基因多点交叉和动态变异进行种群最优选择 提出了一种新的遗传算法 并在 此基础上设计出一种基于遗传算法和溶解气体分析的变压器故障在线诊断系统 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 4 参数辨识 在现有 T S 模糊模型参数辨识方法的基础上 提出了一种先应 用最小二乘法对结论参数进行粗略辨识 以确定参数的大致范围之后 再应用 遗传算法对前提参数和结论参数同时优化的参数辨识方法 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃 涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 5 机械方案设计 通过把机械方案设计过程看作是一个状态空间的求解问题 用遗传算法控制其搜索过程 构建完善了新的遗传编码体系 为了适应新的编 码体系重新构建了交叉和变异等遗传操作 并利用复制 交换和变异等操作进 行一次次迭代 最终自动生成一组最优的设计方案 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 此外 GA 还应用在模糊逻辑控制器 FLC 机器人运动学 反求工程 节能 设计 复合材料优化 金属成形优化 数控加工误差自适应预报控制等方面 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 遗传算法尽管已解决了许多难题 但还存在许多问题 如算法本身的参数优 化问题 如何避免过早收敛 如何改进操作手段或引入新的操作来提高算法的 效率 遗传算法与其它优化算法的结合问题等 用遗传算法求解约束优化问题 时 一般采用惩罚函数法 如何合理的选择惩罚因子是算法的难点之所在 惩 罚因子取得过小时 可能造成整个罚函数的极小解不是原目标函数的极小解 惩罚因子取得过大时 有可能在可行域外造成多个局部极值点 给搜索过程增 加困难 但从检索情况看 对有关遗传算法应用时处理约束的通用 高效 稳 健的方法研究 几乎无人涉及 所以 为了确保 GA 在求解约束优化问题时能 发挥所长 对遗传算法解约束优化问题的方法仍需进一步的研究 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时 间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 6 蚁群算法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 蚁群算法 Ant Colony Algorithm 简称 ACA 是受自然界中真实蚁群的集体行 为的启发而提出的一种基于群体的模拟进化算法 是 1991 年由意大利学者 M Dorigo 等人首先提出 通过人工模拟蚂蚁搜索食物的过程来求解旅行商问题 TSP 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 蚁群算法对系统优化问题的数学模型没有很高的要求 只要可以显式表达即 可 避免了导数等数学信息 使得优化过程更加简单 遍历性更好 适合非线 性问题的求解 主要应用在 旅行商问题 TSP 二次分配问题 QAP 车间任 务调度问题 JSP 车辆路线问题 VRP 图着色问题 GCP 有序排列问题 SOP 机构同构判定问题 数据的特征聚类过程 集成电路布线设计 电信路由控制 交通建模及规划等的求解 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 虽然蚁群算法具有正反馈选择 并行计算 群体合作三大优点 但是也存在 着需要较长的搜索时间和容易出现 停滞 现象两大缺陷 吴庆洪等从遗传算 法中变异算子的作用得到启发 在蚁群算法中采用了逆转变异机制 进而提出 了一种具有变异特征的蚁群算法 应用改进型蚁群算法解决车间作业调度问题 在原有标准蚁群算法的基础上采用了新的状态转移规则 讨论了各种不同的轨 迹更新规则对仿真结果的影响 并通过统计数据验证了改进型蚁群算法优于标 准的蚁群优化算法 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 7 模拟退火算法刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 模拟退火算法 Simulated Annealing 简称 SA 最早的思想由 Metropolis 在 1953 年提出 Kirkpatrick 在 1983 年成功地应用在组合最优化问题 SA 是一个 全局最优算法 以优化问题的求解与物理系统退火过程的相似性为基础 利用 Metropolis 算法并适当的控制温度的下降过程实现模拟退火 从而达到求解全 局优化问题的目的 模拟退火算法是一种通用的优化算法 用以求解不同的非 线性问题 对不可微甚至不连续的函数优化 能以较大概率求得全局优化解 具有较强的鲁棒性 全局收敛性 隐含并行性及广泛的适应性 并且能处理不 同类型的优化设计变量 离散的 连续的和混合型的 不需要任何的辅助信息 对目标函数和约束函数没有任何要求 目前已在工程中得到了广泛的应用 诸 如 VLSI 生产调度 控制工程 机器学习 神经网络 图像处理 数值分析等 领域 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 模拟退火算法虽然能够以随机搜索技术从概率意义上找出目标函数的全局最 优点 但其计算时间长 效果较低 针对算法的 先天性不足 在确保一定要 求的优化质量基础上 对算法进行改进和升级 也可结合其它算法 混合优化 SA 算法 将隐含使用目标函数梯度信息 迅速收敛的下降的单纯形算法与模拟 退火算法相融合 提出了一种混合优化算法 能有效地进行全局寻优 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教 师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 3 优化设计方法的选择优化设计方法的选择刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 根据优化设计问题的特点 如约束问题 选择适当的优化方法是非常关键 的 因为同一个问题可以有多种方法 而有的方法可能会导致优化设计的结果 不符合要求 选择优化方法有四个基本原则 效率要高 可靠性要高 采用成 熟的计算程序 稳定性要好 另外选择适当的优化方法还需要个人经验 深入 分析优化模型的约束条件 约束函数及目标函数 根据复杂性 准确性等条件 对它们进行正确的选择和建立 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 优化设计的选择取决于数学模型的特点 通常认为 对于目标函数和约束函 数均为显函数且设计变量个数不太多的问题 采用惩罚函数法较好 对于只含 线性约束的非线性规划问题 最适应采用梯度投影法 对于求导非常困难的问 题应选用直接解法 例如复合形法 对于高度非线性的函数 则应选用计算稳 定性较好的方法 例如 BFGS 变尺度法和内点惩罚函数相结合的方法 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教 师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 结结 论论刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 机械优化设计作为传统机械设计理论基础上结合现代设计方法而出现的一种 更科学的优化设计方法 可使机械产品的质量达到更高的水平 近年来 随着 数学规划理论的不断发展和工作站计算能力的不断挖掘 机械优化设计方法 和手段都有非常大的突破 且优化设计思路不断的开阔 仿生学理论 基因 遗传学理论和人工智能优化等现代设计理论的引入 都大大促进优化设计方 法的更新和完善 机械优化设计给机械工程界带来了巨大经济效益 随着技 术更新和产品竞争的加剧 优化设计的发展前景非常的广阔 当今的优化正 逐步的发展到多学科优化设计 充分利用了先进计算机技术和科学的最新成 果 所以机械优化设计的研究必须与工程实践 数学 力学理论 计算机紧密 联系起来 才能具有更广阔的发展前景 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 参考文献参考文献刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 1 孙靖民 现代机械设计方法 M 哈尔滨 哈尔滨工业大学出版社 2011 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设 计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 2 王凤歧 等 现代设计方法 M 天津 天津大学 2002 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 3 钟志华 周彦伟 现代设计方法 M 武汉 武汉理工大学出版社 2001 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 4 张翔 优化设计方法及编程 M 北京 中国农业大学出版社 2001 刘云龙 113731629 机制 116 2 机械优化设计论文学生姓名 刘云龙 学 号 113731629 指导教师 张学军 专业班级 机械设计制造及其自动化 完成时间 2014 6 9 椅箔榷羽苞邮肮描侧缀笔各亭秤卸枕商桃斗傅肠甭屉哆蓑红捡湃涵空盗标唉性批琼玛俘筐幅由淫脂藐约海演崇惫竭字存核皆收鄙账算茅絮脾筛酥诛 5 贾瑞芬 张翔 优化设计方法的发展与应用情况 J 机电技术 2003