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《混合遗传_模拟退火算法应用于液压集成块优化设计的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、混合遗传-模拟退火算法应用于液压集成块优化设计的研究———刘万辉田树军贾春强等混合遗传-模拟退火算法应用于液压集成块优化设计的研究刘万辉田树军贾春强曹宇宁大连理工大学,大连,116023摘要:以液压集成块布局布孔优化设计问题为背景,给出了在立体空间中带性能约束的多目标优化数学模型。针对遗传算法在求解该组合优化问题时局部搜索能力不强的情况,将模拟退火算法与之结合,设计了多参数级联的编码方法,且加入记忆装置,构造了一种具有记忆功能的混合遗传-模拟退火算法。实例计算表明,改进后的新算法能很好地改善对解空间的局部搜索能力,从而得到较高
2、质量的解。关键词:液压集成块;遗传算法;模拟退火算法;优化设计中图分类号:TP391文章编号:1004—132X(2007)17—2021—05ApplicationofHybridGenetic-SimulatedAnnealingAlgorithmtoOptimalDesignofHydraulicManifoldBlocksLiuWanhuiTianShujunJiaChunqiangCaoYuningDalianUniversityofTechnology,Dalian,Liaoning,116023Abstract:
3、Amathematicalmodelofmulti-objectiveoptimizationwithbehaviorconstraintsinsolidspacewaspresentedbasedontheproblemofoptimaldesignofhydraulicmanifoldblocks.Duetothelimitationofitslocalsearchabilityofgeneticalgorithminsolvingamassivecombinatorialoptimizationproblem,asimu
4、latedannealingalgorithmwascombinedwithit,themulti-parameterconcatenatedcodingwasdesignedandthememoryfunctionwasadded.Thusahybridgenetic-simulatedannealingwithmemoryfunctionwasformed.Examplesshowthattherevisedalgorithmcanimprovethelocalsearchabilityinthesolutionspace
5、andtheso2lutionquality.Keywords:hydraulicmanifoldblock;geneticalgorithm;simulatedannealingalgorithm;optimaldesign[2]0引言化设计问题。液压集成块布局布孔优化设计一直是集成块1液压集成块优化设计问题的数学模型CAD中的核心问题。目前的一些CAD软件还不能自动确定移位方向和尺度进行自动寻优设计,而1.1设计变量是由人工凭直觉或经验确定调改方案,其本质是一液压集成块布局布孔优化设计问题所涉及的种“试凑”的方法,无法保证
6、所得布局方案性能指标变量有最优。本文以液压集成块优化设计为例,采用实时Vk=(Fk,Xk,Yk,Zk,αk)k=1,2,⋯,T干涉校核算法和孔道自动连通算法为支撑Hi=(Fi,Xi,Yi,Zi,Ri,Li)i=1,2,⋯,M,M≥2,完成了hj=(fj,xj,yj,zj,rj,lj)j=0,1,⋯,N液压集成块三维空间布局布孔集成方案的自动寻O=(a1,a2,a3)优设计。该液压集成块优化设计是一种复杂的立1≤am,an≤S且am≠an,1≤m,n≤S体空间布局问题,在数学上可以归结为大规模组合B=(LB,WB,HB)最优化的
7、NP-hard问题。式中,Vk为需安装的阀类元件;T为阀的个数;Hi为单线网遗传算法的全局搜索能力较强,但它存在“过中需连通的孔道;M为单线网中需连通的孔道个数,早收敛”的缺陷,而且在进化后期搜索效率较低,种M=2,表示两端线网,M>2,表示多端线网;hj为设计的群的进化缓慢;模拟退火算法具有较强的局部搜索工艺孔;N为工艺孔数目;Fk、Fi、fj为阀、孔道、工艺孔所能力,但它把握全局搜索过程的能力较弱,导致运在的构造基面,Fk与Fi有直接对应关系;Xk、Yk、Zk、αk为阀在集成块上的安装基点和角度,αk∈{0,90°,180
8、°,270°},算效率不高。因此,我们将遗传算法和模拟退火算[1]{Xk,Yk,Zk,αk}与{Xi,Yi,Zi}有直接对应关系;Xi、Yi、Zi、法相结合,取长补短,构造了一种混合遗传-模xj、yj、zj分别为孔道中心线与构造基面的交点位置;Ri、拟退火算法,用以求解液压集
