基于免疫計(jì)算的產(chǎn)品耦合功能規(guī)劃研究.pdf

1、隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期已成為企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵，產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)的智能化作為提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力的關(guān)鍵舉措，已成為現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必然選擇。另一方面，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域里建立類(lèi)似自然科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)公理化體系，對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)的發(fā)展具有不可低估的理論和現(xiàn)實(shí)意義。公理設(shè)計(jì)的理論及其應(yīng)用已成為設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并已逐漸成為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要方法之一。但是，目前的公理設(shè)計(jì)理論還不能有效地指導(dǎo)復(fù)雜產(chǎn)

2、品的設(shè)計(jì)過(guò)程。因此，針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的實(shí)際需要，有必要從理論上對(duì)公理設(shè)計(jì)進(jìn)行擴(kuò)展研究，并采用行之有效的智能化方法尋求耦合設(shè)計(jì)中復(fù)雜問(wèn)題的解。從生物免疫系統(tǒng)啟發(fā)而來(lái)的人工免疫系統(tǒng)是一種新穎且強(qiáng)大的計(jì)算智能方法，因此，該文提出了一種基于免疫計(jì)算的產(chǎn)品耦合功能規(guī)劃方法，即在公理設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，研究了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的耦合設(shè)計(jì)問(wèn)題，將免疫計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用到耦合設(shè)計(jì)問(wèn)題求解的諸多環(huán)節(jié)中，進(jìn)一步豐富了人工免疫系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也突破了公理設(shè)計(jì)目前的局限

3、性，使之能夠處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的耦合設(shè)計(jì)問(wèn)題。 該文提出的基于免疫計(jì)算的產(chǎn)品耦合功能規(guī)劃方法采用免疫算法ICRA進(jìn)行功能耦合關(guān)系的聚類(lèi)識(shí)別，能夠較清晰地識(shí)別出設(shè)計(jì)矩陣中的功能耦合關(guān)系，為后面的解耦操作提供方便，并有效地避免了解耦過(guò)程不必要的信息丟失；采用基于三角模糊數(shù)的兩兩比較方法進(jìn)行功能耦合程度的度量，考慮到了人的思維的模糊性，量化結(jié)果更接近客觀；根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的解耦操作后采用免疫算法ITA進(jìn)行耦合功能的割裂，以迭代代價(jià)為計(jì)

4、算指標(biāo)，最終獲得耦合功能的最佳排序順序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)問(wèn)題的求解。另外，本文開(kāi)發(fā)了耦合功能規(guī)劃原型系統(tǒng)CFPS，系統(tǒng)的各功能模塊基本實(shí)現(xiàn)了本文提出的方法。 最后，通過(guò)臥式殼管式冷凝器和CNC齒輪測(cè)量中心這兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例驗(yàn)證了耦合功能規(guī)劃方法及其原型系統(tǒng)的通用性、正確性和可行性，表明該方法是一種有效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)耦合問(wèn)題求解方法。另外，在冷凝器的實(shí)例中還對(duì)ICRA的一些重要參數(shù)進(jìn)行了深入探討，并將ICRA與遺傳算法就算法收斂性和群體多樣性?xún)蓚€(gè)