智能优化算法在机械设计中的应用研究

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1、工程硕士学位论文智能优化算法在机械设计中的应用研究哈尔滨理工大学2015年3月国内图书分类号：TP301.6工程硕士学位论文智能优化算法在机械设计中的应用研究硕士研究生：王艺霖导师：孙全颖申请学位级别：工程硕士学科、专业：机械工程所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP301.6DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheApplicationofIntelligentOptimizationAlgorithminMechanicalDesig

2、nCandidate：WangYilinSupervisor：SunQuanyingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechanicalEngineeringDateofOralExamination：March,2015HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明；此处所提巧的硕±学位论文《智能优化算法在机械设计中的应用研巧》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕女学位期间

3、独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写。＾＞１，均已在文中明确方式注过的研巧成果对本文研巧工作做出贡献的个人和集体！明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：王養＾曰期：Ｔｏｒｎ含月ｙ曰ｆ哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《智能优化算法在机械设计中的应用研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研巧成果归哈尔滨理工大学所有＞，本论文的研巧内容不得｜＾＾其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使巧学位论文的规定，同意学校

4、保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阁、缩印或其他复制手段。本嫂权哈尔大学可淵影印保存论文，可化公祈仑文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，□在年解密后适用授权书。不保密囚。请在ｔＪｌ上相应方框内打Ｖ）（＾作者签名：王＾＾＾＾日期：７如＾年矣月＾７日导师签名：期：如化年３月＞７日哈尔滨理工大学工程硕士学位论文智能优化算法在机械设计中的应用研究摘要智能优化算法作为一种新兴的优化技术具有高效的性能和广泛的适用性，其主要包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火法、禁忌搜索法、人工神经网络法等，这些算法比传统的优化方法更

5、能适应多情况下的求解需求，在计算机科学、组合优化、工程优化等领域发展前景广阔。本文在深入研究两种智能优化算法理论的基础上，针对五种测试函数进行数值仿真，并用于解决函数优化问题。对仿真结果进行分析，结合两种算法的优点，提出了一种新型智能优化算法，用测试函数对新型算法进行测试，并用机械优化实例进行验证，结果表明，本文所提出的算法理论与实际均成立，优化效果明显。首先，深入研究了遗传算法和粒子群算法的基本理论，细致阐述二者的数学模型、构成要素、运行步骤及运算流程，通过对遗传算法适应度评价过程的研究，总结出遗传算法的特点；通过对粒子群算法参数的选择及收敛性的分析，确定了粒子

6、群算法的收敛区域。其次，运用遗传算法和粒子群算法对五种测试函数进行数值仿，仿真结果表明了两种单一智能优化算法均能求解到最优值，但是存在迭代次数不稳定、运行时间长、易陷入局部最优值等不足，针对以上问题，本文提出了新型智能优化算法—遗传粒子群结合算法，以粒子群算法为主体，融入遗传算法中交叉和选择步骤，对测试函数进行数值仿真，仿真结果表明，新型算法寻优过程平稳、运行时间短、优化效率高，证明了新型算法在理论上是有效可行的。最后，通过对曳引机蜗轮体积和限速器弹簧体积的优化计算，验证了采用遗传粒子群结合算法的优化结果最明显。本文所提出的新型算法在解决机械设计问题上具有有效性，

7、同时将结果与传统优化方法进行对比分析，证实所提出的新型算法在机械设计领域具有可行性和适用性。关键词遗传算法；粒子群算法；函数优化；机械优化设计-I-哈尔滨理工大学工程硕士学位论文TheApplicationofIntelligentOptimizationAlgorithminMechanicalDesignAbstractAsanewoptimizationtechniqueintelligentoptimizationalgorithmhasefficientperformanceandwideadaptability,includinggeneticalgo

8、rithm