基于融合算法的產(chǎn)品方案優(yōu)化設計.pdf

1、方案優(yōu)化設計是機械設計中最關鍵、最復雜、最具綜合性和創(chuàng)造性的階段，然而在方案組合優(yōu)化設計過程中，存在方案解難以逐一評價和組合“爆炸”等問題，主要原因在于當設計問題規(guī)模較大時，組合出的方案數(shù)目太多。同時存在約束關系復雜、求解精度不高、求解速度慢等一系列需要進一步研究的問題。針對方案組合優(yōu)化問題，本文進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，對國內(nèi)外的優(yōu)化問題求解技術進行了細致的了解，并深入探討了算法應用于優(yōu)化設計的

2、優(yōu)勢和不足，詳細介紹了三種智能優(yōu)化算法(遺傳算法、模擬退火算法和螞蟻算法)在國內(nèi)外各個工程領域的成功應用，從而提出了本文的研究內(nèi)容。 其次，對優(yōu)化領域內(nèi)的有效常用算法進行了歸納和總結，分析了它們對優(yōu)化問題處理上的特點和存在的不足。重點介紹了遺傳算法、模擬退火算法和螞蟻算法的操作過程、實現(xiàn)步驟及其優(yōu)缺點，單一求解算法存在運算效率低、求解精度不高和易于陷入局部優(yōu)解的不足，求解結果不能令人滿意。 接著，針對方案組合優(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)學模型。并根據(jù)融合機理，依據(jù)三種智能優(yōu)化算法的特點，對融合算法進行了理論分析，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)課題的實際需要，設計了具有多功能輸出的變速箱機構，給出了其功能模型，建立功能載體數(shù)據(jù)庫，最后由融合算法進行了方案的優(yōu)化設計，得出了較優(yōu)的方案。并將融合算法與單一的智能優(yōu)化算法結果進行了比較，結果證明了融合算法在求解效率方面的優(yōu)勢。