基于融合算法的產(chǎn)品方案優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、方案優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜、最具綜合性和創(chuàng)造性的階段，然而在方案組合優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，存在方案解難以逐一評(píng)價(jià)和組合“爆炸”等問題，主要原因在于當(dāng)設(shè)計(jì)問題規(guī)模較大時(shí)，組合出的方案數(shù)目太多。同時(shí)存在約束關(guān)系復(fù)雜、求解精度不高、求解速度慢等一系列需要進(jìn)一步研究的問題。針對(duì)方案組合優(yōu)化問題，本文進(jìn)行了一種基于融合算法的方案優(yōu)化問題求解方法研究。 首先，對(duì)國內(nèi)外的優(yōu)化問題求解技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的了解，并深入探討了算法應(yīng)用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的

2、優(yōu)勢(shì)和不足，詳細(xì)介紹了三種智能優(yōu)化算法(遺傳算法、模擬退火算法和螞蟻算法)在國內(nèi)外各個(gè)工程領(lǐng)域的成功應(yīng)用，從而提出了本文的研究內(nèi)容。 其次，對(duì)優(yōu)化領(lǐng)域內(nèi)的有效常用算法進(jìn)行了歸納和總結(jié)，分析了它們對(duì)優(yōu)化問題處理上的特點(diǎn)和存在的不足。重點(diǎn)介紹了遺傳算法、模擬退火算法和螞蟻算法的操作過程、實(shí)現(xiàn)步驟及其優(yōu)缺點(diǎn)，單一求解算法存在運(yùn)算效率低、求解精度不高和易于陷入局部優(yōu)解的不足，求解結(jié)果不能令人滿意。 接著，針對(duì)方案組合優(yōu)化問題，定

3、義了功能載體之間的廣義距離，建立了方案組合優(yōu)化求解數(shù)學(xué)模型。并根據(jù)融合機(jī)理，依據(jù)三種智能優(yōu)化算法的特點(diǎn)，對(duì)融合算法進(jìn)行了理論分析，給出了融合算法的偽代碼，并建立了融合算法的過程模型。 隨后，根據(jù)課題的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)了具有多功能輸出的變速箱機(jī)構(gòu)，給出了其功能模型，建立功能載體數(shù)據(jù)庫，最后由融合算法進(jìn)行了方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出了較優(yōu)的方案。并將融合算法與單一的智能優(yōu)化算法結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果證明了融合算法在求解效率方面的優(yōu)勢(shì)。