基于遺傳模擬退火算法的約束求解研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、參數化設計是現代CAD技術的一個極為重要的組成部分,它的基礎是幾何圖形的多約束條件的求解。幾何約束求解技術的好壞和成熟與否是衡量一個基于約束的參數化設計系統(tǒng)的優(yōu)良的關鍵。
   本文首先回顧了CAD技術發(fā)展的歷史,分析了國內外一些典型的參數化技術和約束求解技術,熟悉現行的參數化系統(tǒng)和參數化設計的主要實現方法。指出約束求解是參數化技術的關鍵所在。
   接著深入分析了約束及約束求解的相關概念,剖析了約束求解中包含的元素,分

2、析約束求解的核心所在。對目前流行的四種約束求解方案進行對比分析,探討了其可行性及不足。
   然后根據約束求解中在過約束、欠約束、多解時存在的問題,采用了具有全局搜索能力的遺傳算法和局部最優(yōu)性的模擬退火算法相結合的思路,提出遺傳模擬退火混合算法來進行幾何約束求解。由于將約束問題首先轉化為優(yōu)化問題的過程中,并沒有要求約束變量的數目與約束的數目相等,因此可以自然地求解欠約束問題和過約束問題。因為遺傳模擬退火算法本身具有很多優(yōu)點:很強

3、的計算魯棒性、隱含的內在并行性、全局搜索與局部快速收斂能力,所以將遺傳模擬退火算法與約束求解相結合大大提高了約束求解的魯棒性和效率。由于遺傳模擬退火算法不涉及到矩陣求逆和對方程的求偏導等運算,因此文中將約束方程組轉化為優(yōu)化模型時,將方程的絕對值簡單相加得到優(yōu)化模型,而大多數優(yōu)化算法中都是利用約束方程組平方相加得到優(yōu)化模型,與這些約束模型相比,文中的約束模型更加簡單,并且使得計算量大大減少。仿真實驗結果表明,該算法具有良好的有效性和可行性

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