【摘 要】
：
优化问题普遍存在于控制、网络通信、水利水电、计算机等工程领域,而工程实践问题往往优化模型复杂程度高、求解难度大,具有较严苛的约束,传统的优化算法已不能满足其求解需求。智能优化算法依赖于一个种群,以“生成+检测”的方式依据一定的策略或规则在问题的解空间中随机产生新解,并通过对产生的新解进行评价和比较,使种群逐步趋近于问题的最优解并最终收敛,已经成为求解强约束优化问题的有效方法。因此本文针对强约束优化
论文部分内容阅读
优化问题普遍存在于控制、网络通信、水利水电、计算机等工程领域,而工程实践问题往往优化模型复杂程度高、求解难度大,具有较严苛的约束,传统的优化算法已不能满足其求解需求。智能优化算法依赖于一个种群,以“生成+检测”的方式依据一定的策略或规则在问题的解空间中随机产生新解,并通过对产生的新解进行评价和比较,使种群逐步趋近于问题的最优解并最终收敛,已经成为求解强约束优化问题的有效方法。因此本文针对强约束优化问题,采用“群智能算法+约束处理技术”的方法对其进行求解。主要研究内容如下:（1）针对经典多目标粒子群算法（Classical Multi-Objective Particle Swarm Optimization,CMOPSO）计算复杂度大等问题,用拥挤度算子代替原有算法的更新机制,并且采用一种变异算子,使变异粒子数目随迭代次数增加而减少,保证算法后期的开发能力。（2）将强约束优化问题转换为多目标问题进行求解。针对转换后多目标问题与传统多目标优化问题的不同实质,对外部档案维护及更新机制进行改进,提出一种改进的多目标粒子群算法M＿IMOPSO。（3）针对随机初始种群质量不高这一缺陷,在M＿IMOPSO算法基础上加入贪心算法,并选取合适的贪心策略对种群进行初始化。另外,采用拥挤度和违反约束度来共同维护外部档案,改善算法性能。
其他文献
加工中心作为现代制造业中的一个重要组成单元,只具有丰富的加工功能已经不能满足现代生产的需要,使之具备测量功能已成为现代加工中心的发展趋势。传统测量手段会导致二次装夹误差,且效率低下。为此提出在机测量,在机测量技术是将工件安装在工作台上,直接将刀具换成探测头对其进行测量的技术。既利用了数控加工中心的自动化和高精度,又避免了基准不重合对测量精度的影响。而且,在机测量可方便的进行工序间的测量,及时地检测
五轴龙门式淬火机床是一种用于汽车大型覆盖件模具表面热处理的数控机床。目前,国内外这类机床多采用高成本的封闭性数控系统,无法适应现代化加工中开放性和低成本化的要求。随着汽车工业的快速发展,为了满足汽车工业的需求,需要研究用于汽车大型覆盖件模具热处理的开放式数控系统,并开发出具有高效率、高精度、低成本等特点的数控淬火机床。本文针对汽车大型覆盖件模具特点和淬火工艺要求,研制了五轴龙门式淬火机床。基于PM
随着监测系统已经广泛应用于国民经济的各个行业,轨道交通自动化系统已经作为重要的运营生产设备,成为铁路安全运营不可缺少的一个部分。所以如何保障铁路运输的安全、高效已成为铁路运输至关重要的研究问题。传统的铁路监测系统存在诸多问题:人工依赖性大、故障处理不够及时、对监测数据的查阅不够方便等,这是影响铁路运输安全以及效率的重要因素。本文针对传统铁路监测系统的诸多不足,设计了一种全新的铁路信号设备监测系统。
随着我国制造业的飞速发展,各个行业对精密加工和超精密加工工艺的要求越来越高。研磨作为传统精密加工方法之一,得到广泛应用。本文基于自主设计的双平面研磨机床机械本体,开发了相应的控制系统,并对影响研磨运动轨迹的因素进行了仿真分析与实验。首先,基于自主设计的双平面研磨机床机械本体,设计并搭建了以“PMAC+PC机”为核心的双平面研磨机床控制系统,开发了 C#环境下的控制系统操作界面,实现了下研磨盘的多种
高精密数控机床是国家“2025”战略层面的基础制造装备,精度分配是机床逆向精度设计中的重中之中。本文以五轴数控磨齿机为例,以提高机床空间几何精度为目的,基于标准齐次坐标变换,多体系统理论等方法构建刀具和工件的空间几何模型,并利用小误差假设模型进行简化,最终得出数控机床整机几何误差模型;根据机床几何误差模型和直接矩阵微分法得出数控机床各单项几何误差的灵敏度,并以此为基础进行机床精度分配;利用激光干涉
符号回归是根据一个未知系统输入、输出的观测值,通过进化算法演化出一个能合理描述该系统状态及行为模型的过程。如何提高所建模型的拟合精度,一直是符号回归的研究热点,然而单纯提高模型对训练数据的拟合精度将会导致过拟合。为了使建立的模型既能对训练数据有较高拟合精度,又能对未知数据有较好的预测作用,需要提高符号回归算法的泛化能力。本文对符号回归及其中的过拟合问题进行了研究,主要工作如下:首先,针对现有符号回
高精密、高速数控机床是装备核心产品,而滚珠丝杠进给系统由于其高刚度、高稳定性和高精度的优点,被广泛应用在数控机床领域。随着对加工零件的质量和精度要求的提高,对进给系统动静态性能也有较高的要求。进给系统是一个复杂的机电耦合系统,控制系统性能的优劣同样会影响系统的动态性能。本文从以下几个方面对机床进给系统进行研究。首先,基于集中质量法,建立进给系统集中质量模型,应用拉格朗日能量法建立系统动力学方程;利
在道路交通、网络通信、物流运输、智能导航等领域,随着最短路径问题的出现,必经节点集合的最短路径问题和K短路径问题的发展,必经节点集合的K短路径问题渐渐受到了学者的关注。用户除了考虑路径中必须含有必经节点集合外,还希望获得必经节点集合的次短、次次短等路径,多个可选择的优化路径组成的集合,能够最大程度满足用户需求。针对包含必经节点集合的K短路径问题,需要解决的问题有:（1）初始化的路径中必须含有必经节
毛刺对零件的精度、外观质量、使用寿命、装配精度、使用要求、再加工定位和操作安全等方面产生不良的影响,导致整个机械系统工作性能、可靠性、稳定性大大降低。高压断路器的铜触头部件在机械加工中产生大量毛刺,严重影响其功用,主要体现在:容易引发尖端放电现象,严重加剧铜触头被电弧烧蚀,大大降低介质绝缘强度,影响断路器的遮断能力,必须进行毛刺去除。目前企业采用人工去除的方法,去除一致性差,效率低,而且去除过程的
随着人工智能技术的快速发展,智能机器人开始广泛应用于工业生产、军事作战以及居民生活的方方面面。是否具有同步定位与地图构建的能力是判断移动机器人是否具备自主导航能力的关键条件之一。视觉传感器因其成本低、探测范围宽、信息量大、特征丰富、图像特征易于提取的特点,已被广泛地应用在基于视觉的同步定位与地图构建（Visual-based Simultaneous Localization and Mappin