集成優(yōu)化軟件系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、面對工業(yè)裝備、國防科技中的復(fù)雜工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)和復(fù)雜決策問題，優(yōu)化方法是最有效的解決方式之一，將優(yōu)化方法應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)決策問題中依靠軟件平臺的支持。本文基于SiPESC軟件平臺，針對優(yōu)化模型和算法的特點(diǎn)、多學(xué)科優(yōu)化對優(yōu)化軟件的需求，引入“算法+模式”框架，采用插件技術(shù)、C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)、以及JavaScript和Python腳本等技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種通用集成優(yōu)化軟件框架SiPESC.OPT。
　　本文將優(yōu)化流程中的工作進(jìn)行分類，設(shè)計(jì)出“

2、算法”、“參數(shù)”、“模型”等模塊，對各模塊工作進(jìn)行管理層和實(shí)現(xiàn)層的抽象，構(gòu)建出開放式的軟件系統(tǒng)框架。框架具備了良好的軟件可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。在此設(shè)計(jì)框架下，可方便快捷實(shí)現(xiàn)優(yōu)化算法的集成，以及多類數(shù)值計(jì)算軟件（自主/商用）的集成。
　　本文詳細(xì)介紹了如何應(yīng)用各種軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種功能。SiPESC.OPT集成了常用優(yōu)化算法BFGS、SQP、GA、MMA、ACO，支持優(yōu)化計(jì)算的腳本語言環(huán)境，支持通過編寫腳本實(shí)現(xiàn)多種優(yōu)化任務(wù)求解、組合疊加

3、嵌套等多種優(yōu)化方案實(shí)施，支持集成可執(zhí)行程序和大型仿真軟件(Ansys、Dyna、Abaqus、Nastran、Adams等)聯(lián)合優(yōu)化和過程自動化，支持使用腳本操作內(nèi)存、SiPESC工程數(shù)據(jù)庫、SQLite數(shù)據(jù)庫即時存取優(yōu)化結(jié)果，支持基于腳本語言的其它模塊（如Python的matplotlib、TVTK、Mayavi等）進(jìn)行圖形圖像等的后處理。
　　本文中還給出了基于SiPESC.OPT完成的一些應(yīng)用，如集成ANSYS的管道系統(tǒng)減振