设计空间缩减论文-金霞

设计空间缩减论文-金霞

导读:本文包含了设计空间缩减论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多学科设计优化(MDO),协同优化(CO),电静液作动器(EHA)

设计空间缩减论文文献综述

金霞[1](2018)在《基于设计空间缩减的多学科设计优化方法研究》一文中研究指出现代仪器设计方法的科学性和前沿性对仪器系统设计工作产生了深远影响,大大丰富了种类繁多并性能各异的仪器系统新产品开发实现手段。为了在仪器系统设计中得到综合考虑零部件尺寸、性能指标、经济性指标等不同学科参数的整体最优设计方案,为了提高复杂仪器系统设计质量,为了进一步发展现代仪器设计方法理论和实践,本文在现代仪器系统多学科协同优化设计方法领域做了较为深入的研究。标准协同优化方法独特的数学结构导致其在复杂工程系统应用中会遭遇系统级优化求解困难和计算效率低的固有缺陷,为了有效提高标准协同优化方法的收敛性、全局寻优能力、鲁棒性,本文理论分析了标准协同优化方法固有缺陷产生的原因,并在此基础上提出了有效的改进方法——基于设计空间缩减的协同优化(DSDCO)方法。它的核心思想是设计空间缩减法,即通过不断缩减系统级设计空间,使系统级优化解靠近原问题可行域,直至系统级优化解进入原问题可行域时,即可得到原问题全局最优解。DSDCO方法重构了系统级约束函数,用变量边界约束代替标准协同优化方法系统级一致性等式约束,能够有效弥补标准协同优化方法的固有缺陷,提高协同优化方法解决实际问题的能力,进一步丰富了多学科协同优化理论。设计空间缩减法在设计过程中将原问题可行域完整地保留在更新的设计空间中,从而使优化解能够靠近甚至等于原问题全局最优解。因此本文将设计空间缩减原理应用在非线性规划的全局最优化问题中,提出了不可行域移除(IRIR)全局优化新方法,为探索高求解能力全局优化算法提供了新思路。为了获得更快的收敛速度,本文提出了增强的设计空间缩减协同优化(EDSDCO)方法,它通过引入辅助设计点集和原多学科优化设计问题KKT条件表达的方法重构了系统级和子系统级公式,减小了 DSDCO方法系统级搜索范围,在不增加系统级设计空间计算复杂度的前提下,有效提高了 DSDCO方法的计算效率,并且使EDSDCO方法系统级优化和子系统级优化之间的耦合得到充分减弱,从而增强了 DSDCO方法的鲁棒性。对以上几种新优化方法,本文均以二维问题为例,几何分析了它们的求解原理,推导了它们的数学计算公式,通过典型算例,对比分析了它们的性能,总结了它们的优缺点,验证了它们的正确性和有效性。结果表明:DSDCO方法、IRIR方法、EDSDCO方法的应用均不受原问题约束函数凸性和起始点位置的限制,因而实用性较强;DSDCO方法和EDSDCO方法均能够有效弥补标准协同优化方法的固有缺陷,可有效增强协同优化方法在复杂仪器系统设计及其它复杂工程系统设计中的实用性和可靠性;另外,EDSDCO方法比DSDCO方法更具鲁棒性和收敛快速性。在典型的多学科仪器系统——F-35方向舵电静液作动器的设计中结合EDSDCO方法,使其在符合工作要求的基础上获得了作动速度最快的优化设计目标。仿真实验验证了优化结果的可行性,分析了优化设计方案的稳定性、快速性、精确性。结果表明:应用EDSDCO方法解决电静液作动器多学科设计优化问题是有效的、可行的、实用的,可使电静液作动器设计过程更加科学化和自动化,是提高电静液作动器和其它复杂仪器系统设计质量的有效途径。综上所述,本文针对标准协同优化方法的固有缺陷,以提高协同优化方法的实用性和可靠性为核心,围绕提高多学科设计优化方法收敛性、鲁棒性、全局寻优能力、收敛速度等问题,提出了 DSDCO方法和EDSDCO方法,并应用典型算例对DSDCO方法和EDSDCO方法的正确性进行了验证和评估,为丰富和发展协同优化理论和探索全局最优化方法提供了新思路。本文完成了 EDSDCO方法在F-35方向舵电静液作动器优化设计中的应用,扩展了协同优化理论应用领域,为电静液作动器及复杂仪器系统的创新设计提供理论依据和实践范例。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-03-11)

戚颖璞[2](2017)在《把中心城区的更多路权让给行人》一文中研究指出上海新一轮总体规划和《上海市街道设计导则》(以下简称《导则》)对城市建设提出了“慢行系统”“人性化”和“公共空间”的概念,这些概念落到实处会是什么样?在苏州河畔,一个改变将要悄悄发生。位于外滩历史风貌保护区北侧、闹中取静的天潼路(河南北路—吴淞(本文来源于《解放日报》期刊2017-06-04)

吴凯[3](2017)在《基于SOM和粗糙集的设计空间缩减技术在船型优化中的应用研究》一文中研究指出目前,基于CFD的船型优化技术在节能船型研发领域被广泛应用。该技术采用CFD数值仿真对优化目标进行计算,并通过船体曲面参数化几何重构技术和最优化技术对船型设计空间进行探索,最终获得满足约束条件下的最优船型。然而,该方法往往涉及的设计变量较多,包含密集的计算分析与仿真过程,常导致优化时间过长,不能满足工程实践的需求。针对以上不足,近似模型、高效优化算法、灵敏度分析等技术被应用于船型优化中。尽管这些方法在船型优化中取得了成功,但是依然存在一些问题,如近似模型技术在处理高维优化问题时,难以建立高精度近似模型,直接影响优化质量;高效优化算法可以减少优化迭代次数,却难以大幅提高优化效率;灵敏度分析技术可以实现优化问题的降维,但存在降低优化质量的风险。为了同时兼顾优化质量和优化效率,本文将设计空间缩减技术应用于船型优化中,通过数据挖掘技术定位得到性能目标优良的子空间,在子空间内进行优化,可以大幅提高优化效率。具体研究内容如下1)阐述了自组织映射(Self-Organization Mapping,SOM)的基本理论,并将该方法应用于空间缩减技术中。通过数学函数、KCS集装箱船兴波阻力优化算例,分析基于SOM的空间缩减方法的实用性和可靠性。2)介绍了粗糙集理论的基本知识,并研究了粗糙集离散化的部分科学问题,提出一种改进的基于模糊C均值聚类(FCM)的启发式离散化方法,该方法使连续型仿真数据具有较好的离散化结果,最后通过算例验证了该方法的实用性和可靠性。3)比较自组织映射和粗糙集理论两种空间缩减技术的优缺点,结合两种方法的优点,提出一种适用于高维优化问题的多级设计空间缩减技术。最后,以46000DWT油船的总阻力和桨盘面处伴流均匀度优化为例,验证该空间缩减技术的可行性。通过以上研究,本文提出一种基于SOM和粗糙集的多级设计空间缩减方法。该方法可以显着缩减设计空间,在缩减子空间内集中精力进行优化工作,将有助于提升优化效率,满足船型快速优化的工程需求。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-03-01)

[4](2015)在《新型AADvance Eurocard系统帮助过程工程师将硬件所占空间缩减一半 这一新型系统是首批针对海底应用设计的过程安全系统》一文中研究指出2015年07月30日,罗克韦尔自动化推出新型AADvance Eurocard过程安全系统,可帮助过程工程师将硬件所占空间缩减一半。这套新型系统非常适合海底控制平台等对空间有严格限制的工业应用,是第一批专门针对此类高要求应用的过程安全系统。"AADvance Eurocard系统一方面代表着我们对客户反馈的响应,另一方面,也是因为空间紧凑型工业应用一直对集成水平有着更高的要求,"罗克韦尔自动化系统及解决方案全球技术总监Allan Rentcome介绍。"利用这套体积更小(本文来源于《仪器仪表标准化与计量》期刊2015年04期)

侯本伟,杜修力[5](2015)在《基于搜索空间缩减策略的供水管网抗震设计参数优化》一文中研究指出供水管网抗震优化设计模型以用户节点的抗震安全能力为设计目标,包含管网拓扑布局及管段结构抗震能力两个设计参数,寻找最优设计参数是离散变量组合优化问题.提出了一种基于两阶段搜索空间缩减策略的管网抗震优化设计模型求解方法,第一阶段利用度约束连通图生成初始种群,缩小优化初始搜索空间;第二阶段采用违约个体修补策略转换优化进行过程中不满足约束条件个体所处的搜索空间,实现了优化过程中搜索空间的动态缩减,提高了优化搜索的效率.此方法在供水管网抗震优化设计中有较高的效率,也可为其他有约束离散变量优化问题提供参考.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2015年07期)

应雪[6](2015)在《高速列车悬挂参数设计空间缩减方法研究及其应用》一文中研究指出由于我国地域广阔,高速列车运行环境复杂多变,导致列车的运行品质受到运行环境的影响,不能发挥其最佳的动力学性能。目前典型的优化方法是通过调整高速列车悬挂系统的参数,实现高速列车与运行环境之间的优化匹配。然而目前基于专家经验所形成的高速列车悬挂参数的设计空间过大,为优化带来了困难。为此,本文开展高速列车悬挂参数设计空间缩减方法的研究,以期提高优化设计的效率和效果,具有重要的研究意义和应用价值。本文主要对高速列车悬挂参数设计空间缩减策略进行了研究,并将其应用在高速列车典型运行环境上。首先,在不考虑环境变化情况下,提出了一套高速列车悬挂参数设计空间缩减策略。基于企业专家调研方法确定悬挂参数初始设计空间;采用拉丁超立方试验设计方法确定设计样本,并获取其仿真样本集;通过偏最小二乘法剔除影响动力学性能指标较小的悬挂参数,实现设计空间维数的缩减;并通过自组织映射方法对动力学仿真参数集映射,实现设计空间取值范围的缩减。然后,基于我国自然环境特点,对高速列车运行环境进行需求分析,并研究不同线路环境和自然环境对高速列车动力学性能影响规律。最后,分别以高温以及线路条件变化导致轨道高低不平顺幅值增大的两种典型环境为例,采用上述方法和系统对高速列车悬挂参数设计空间进行缩减,获得了满意的设计空间,实现了高速列车与典型运行环境的匹配优化,同时也验证了本文方法的准确性和可行性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

金霞,段富海,辛大志,母刚[7](2015)在《基于设计空间缩减的多学科协同优化新方法》一文中研究指出提出一种多学科协同优化设计新方法—设计空间缩减协同优化(Design space decrease collaborative optimization,DSDCO)。根据子系统级优化结果,确定分解设计空间的平面方程,将设计空间合理分解为多个子空间,去除其中不可行设计子空间,将缩减后的设计空间传递到系统级优化。根据系统级优化在各个子空间的优化信息,择优选取系统级优化结果和下一次优化计算的设计空间,循环进行优化迭代计算,直至系统级优化值符合收敛条件。该方法通过缩减优化求解空间,不断更新系统级优化模型,将传统协同优化(Collaborative optimization,CO)中系统级非线性等式约束变换为只含有变量边界的线性不等式约束,解决了传统CO系统级求解困难的问题。DSDCO在变量有界的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)问题中,对原始问题约束函数的凸性无要求,对优化迭代起始点的位置无要求。分别利用数值算例、减速器设计和弹簧设计叁个典型算例,验证了DSDCO方法的正确性。(本文来源于《机械工程学报》期刊2015年11期)

池力[8](2013)在《基于SOM和模糊聚类的设计空间缩减方法研究及应用》一文中研究指出目前,在各工业领域里,工程产品的设计优化是一个极其复杂、不断迭代的过程。许多工程产品的设计过程运用到了各种高度计算密集型的仿真分析方法,然而高精度仿真模型的运行所带来的巨大的计算时间和成本是不容小觑的。为了减少计算时间和计算成本,研究人员利用近似模型技术来替代高度计算密集型仿真分析,近似模型已经成为主要研究热点之一。建模的效率与精度与设计空间密切相关,所以通过研究设计空间缩减来提高建模精度是很有意义的。本文主要从降低工程产品设计优化中初始设计空间的复杂度和提高建模精度的角度,对设计空间缩减策略进行了详细的研究:首先在充分考虑聚类有效性,确保对设计空间内部特征进行有效探索的前提下,对模糊聚类中最佳聚类数的确定进行了研究。比较分析了四种聚类方法的聚类效果和特点,通过对模糊聚类有效性指标的比较可以得出最佳聚类数,接着提出了一种改进的模糊聚类自适应函数,自适应的得到最佳聚类数,其有效性在具体实例的应用中得到验证;其次,针对现有复杂产品设计空间缩减策略的不足之处,提出了基于SOM和模糊聚类的多级设计空间缩减策略。该方法操作简单,运行高效且透明性较强。SOM方法能够直观地分析设计变量与目标函数之间的关系,快速定位值得关注的子空间;模糊聚类能对设计空间进行划分,通过比较不同类别的性能,进一步缩小值得关注的设计范围,同时只在感兴趣的子类上建立Kriging近似模型并优化,避免了在多个类别中建立模型或者近似模型的迭代,减小了计算复杂度;最后结合高强混凝土配合比参数设计优化实例,对本文所提出方法的有效性进行了验证,取得了较好的应用效果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01)

设计空间缩减论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

上海新一轮总体规划和《上海市街道设计导则》(以下简称《导则》)对城市建设提出了“慢行系统”“人性化”和“公共空间”的概念,这些概念落到实处会是什么样?在苏州河畔,一个改变将要悄悄发生。位于外滩历史风貌保护区北侧、闹中取静的天潼路(河南北路—吴淞

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

设计空间缩减论文参考文献

[1].金霞.基于设计空间缩减的多学科设计优化方法研究[D].大连理工大学.2018

[2].戚颖璞.把中心城区的更多路权让给行人[N].解放日报.2017

[3].吴凯.基于SOM和粗糙集的设计空间缩减技术在船型优化中的应用研究[D].武汉理工大学.2017

[4]..新型AADvanceEurocard系统帮助过程工程师将硬件所占空间缩减一半这一新型系统是首批针对海底应用设计的过程安全系统[J].仪器仪表标准化与计量.2015

[5].侯本伟,杜修力.基于搜索空间缩减策略的供水管网抗震设计参数优化[J].中国科学:技术科学.2015

[6].应雪.高速列车悬挂参数设计空间缩减方法研究及其应用[D].西南交通大学.2015

[7].金霞,段富海,辛大志,母刚.基于设计空间缩减的多学科协同优化新方法[J].机械工程学报.2015

[8].池力.基于SOM和模糊聚类的设计空间缩减方法研究及应用[D].华中科技大学.2013

标签:;  ;  ;  

设计空间缩减论文-金霞
下载Doc文档

猜你喜欢