發(fā)布時間：2019-08-12 19:35

【摘要】：針對參數化產品族優(yōu)化設計中難以求解的問題進行研究，提出了參數化集成優(yōu)化設計模型和求解方法，并通過實例展開研究，實現了參數化產品族的優(yōu)化。 （1）提出參數化產品族集成優(yōu)化模型。對產品族優(yōu)化設計分類方法進行了分析，基于已有產品實例基礎上形成產品族的思路，提出了本論文產品族集成優(yōu)化模型和求解方法，能夠實現把復雜產品族集成優(yōu)化求解過程轉換成不同子問題和子過程進行求解，是本論文的主要研究思路。 （2）研究產品族多目標優(yōu)化設計求解算法。在不考慮公共平臺基礎上，按照不同的產品性能要求，單獨優(yōu)化設計出產品族的系列產品。建立了產品多目標優(yōu)化設計數學模型，并基于非占優(yōu)排序遺傳算法進行求解。重點研究了多目標優(yōu)化求解過程中等式約束條件處理方法，引入漸進式約束處理方法，通過實例展開了研究，是產品族集成優(yōu)化求解的基礎。 （3）研究平臺變量取值未知的產品族優(yōu)化求解算法。事先不指定平臺變量的取值，讓平臺變量與可調節(jié)變量相互作用，并行進化，從而實現產品族整體性能的優(yōu)化。在無公共平臺產品族優(yōu)化的基礎上，確定了平臺變量，提出了基于非占優(yōu)排序的遺傳算法的求解方法進行求解，包括染色體的編碼方式和交叉與變異方式，等式約束條件的漸進式處理方法，并對實例展開研究。 （4）研究參數化產品族集成優(yōu)化設計算法。將每個性能目標視為和通用性同等地位的優(yōu)化目標，建立了多平臺參數化產品族集成優(yōu)化模型，并提出模型求解方法，修改基于非占優(yōu)排序的遺傳算法，以產品族整體性能的帕累托前沿作為初始解，在產品族性能最優(yōu)解附近尋找產品通用性盡可能高的整體優(yōu)化解，并以通用電動機為例進行算法研究和分析。
【圖文】：

針對上述問題，提出本論文主要研究內容：產品族集成優(yōu)化設計模型的建立和求解算法的研究，論文研究框架如圖1.1 所示。圖1.1 本論文研究框架圖Fig. 1.1 Research frame本文研究內容包括產品族集成優(yōu)化設計理論，無公共平臺、平臺變量取值未知、集成優(yōu)化設計方法和算法。這四個部分是層層遞進的關系，復雜程度逐步加深，難度逐步加大，在技術路線上，也是采用逐步深入的方式。具體內容如下：（1）參數化產品族優(yōu)化設計模型研究。產品族平臺變量選取、平臺變量優(yōu)化和變型參數優(yōu)化是一個相互關聯的整體，產品族優(yōu)化設計模型必須能夠集成這個三個方面，但是這將大大增加求解計算過程的復雜性和難度。論文將從模型構建和求解兩個方面來整體考慮參數化產品族集成優(yōu)化設計模型構建和求解問題，是論文的理論研究基礎。（2）無公共平臺的參數化產品族多目標優(yōu)化問題研究。不考慮產品族情況下，產品設計優(yōu)化本身就是多目標優(yōu)化問題，這是產品族優(yōu)化設計的基礎。論文將采用 NSGAII 算

- 13 -圖2.3 基于擁擠距離的非占優(yōu)排序遺傳算法流程圖Fig. 2.3 The procedure of Non-Dominated Sorting in Genetic Algorithms II2.3.1 染色體編碼與種群初始化在遺傳算法中，編碼是通過某種規(guī)則將問題的解用基因來表達，以便遺傳算法能夠進行處理。遺傳算法首先解決的問題就是編碼，編碼方法不但確定了個體的基因型和解碼的方法，影響染色體交叉和變異的方法，還會影響種群的多樣性和遺傳算法的搜索能力。在染色體編碼之后，進行種群初始化，確定運算的初始值，一般都采用隨機的方式產生，其計算公式如下：( , ) min( ) (max( ) min( )) (1)1, 2
【學位授予單位】：寧波大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB472

【參考文獻】

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1 陳婕;熊盛武;林婉如;;NSGA-Ⅱ算法的改進策略研究[J];計算機工程與應用;2011年19期

2 鄭向偉;劉弘;;多目標進化算法研究進展[J];計算機科學;2007年07期

3 朱斌,江平宇,龍奕良;產品平臺參數的回歸規(guī)劃方法及Web實現[J];計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS;2003年12期

4 李中凱;譚建榮;馮毅雄;方輝;;基于擁擠距離排序的多目標粒子群優(yōu)化算法及其應用[J];計算機集成制造系統(tǒng);2008年07期

5 李中凱;譚建榮;馮毅雄;高一聰;;基于混合協(xié)同進化算法的可調節(jié)產品族優(yōu)化設計[J];計算機集成制造系統(tǒng);2008年08期

6 楊青海;祁國寧;;大批量定制原理[J];機械工程學報;2007年11期

7 羅辭勇;陳民鈾;張聰譽;;采用循環(huán)擁擠排序策略的改進NSGA-Ⅱ算法[J];控制與決策;2010年02期

8 孟祥慧,蔣祖華,朱訓生;基于定制因子的產品族規(guī)劃方法[J];上海交通大學學報;2005年S1期

9 ;MODIFIED GENETIC ALGORITHM APPLIED TO SOLVE PRODUCT FAMILY OPTIMIZATION PROBLEM[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2007年04期

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1 李中凱;產品族可重構設計理論與方法及其在大型空分裝備中的應用研究[D];浙江大學;2009年

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本文編號：2525915