基于改进非支配排序遗传算法的正铲挖掘机工作装置优化设计

采用多目标进化算法对正铲挖掘机工作装置进行优化设计,目标是水平直线挖掘铲斗切削后角变化量、主要挖掘区域内纵向斗杆挖掘最大挖掘力和纵向铲斗挖掘最大挖掘力3个性能指标。针对NSGA-Ⅱ处理具有复杂Pareto最优前端优化问题能力不足的问题,提出动态拥挤排序策略,提高算法求解的多样性,引入差分算子和柯西变异算子,提高算法的全局寻优能力。使用ZDT系列测试函数对改进算法进行测试研究,结果表明改进算法的收敛性指标和多样性指标均有很大提高,能够很好地处理具有复杂Pareto最优前端的优化问题。基于改进的优化算法对正铲挖掘机工作装置进行优化设计,并利用理想解法得到了最满意优化方案,优化结果表明了改进算法应用于实际工程问题的有效性和可行性。

强力三角型液压挖掘机的约束多目标优化设计

为解决液压挖掘机的约束多目标优化问题,基于进化算法开展强力三角型液压挖掘机的多目标优化设计研究。依据强力三角工作装置的功能特点和挖掘机技术指标,首先,建立强力三角型液压挖掘机的约束多目标优化模型,该模型包含水平推压、平移提升、等力矩提升、挖掘力、推压力和主动液压缸充分发挥比例等目标函数。然后,采用基于推拉搜索的约束多目标进化算法求解该多目标优化模型,并将70 t级的液压挖掘机优化实例结果与当前最先进的7种约束多目标进化算法结果进行比较。最后,基于理想解法从优化求得的非支配解集中筛选得到最终的强力三角型液压挖掘机设计方案,并与其他机型方案主要性能参数进行比较。研究结果表明:约束多目标进化算法能够有效地解决液压挖掘机的多目标优化问题,而多属性决策方法可以帮助设计人员快速、高效地筛选设计方案。

新工科背景下计算智能课程教学改革探索

在新工科建设背景下,计算智能课程是化工专业新工科建设课程体系中的重要组成部分,开展好计算智能课程的教学对培养新型智能化工人才具有重要意义。本文针对当前计算智能课程教学中存在的问题,从问题启发式教学、基于先进科研平台资源的算法探究、面向应用场景的项目驱动式教学和课程思政元素融入等方面进行教学模式方法的改革,探索计算智能课程教学改革的方向。

正铲液压挖掘机三副摇杆工作机构的超多目标优化设计

为解决液压挖掘机工作机构的超多目标优化难题,以新型三副摇杆正铲挖掘机构为研究对象、开展基于超多目标进化算法的优化设计研究。以三副摇杆工作机构的功能特点和正铲挖掘机的挖掘力、推压力、挖掘图谱指标等性能指标为目标函数建立其约束超多目标优化模型。通过引入自适应旋转模拟二进制交叉算子,提出一种改进的约束超多目标进化算法,增强算法处理复杂约束优化问题的能力,并在标准测试函数集中进行验证。将改进算法应用于70 t级液压挖掘机三副摇杆工作机构优化实例中,并与当前最先进的8种约束多目标进化算法进行比较研究,验证所提出算法的有效性。最后基于理想解法从得到的非支配解集中筛选出满意度最高的三副摇杆工作机构设计方案,并与现有经典机型方案的性能参数进行比较。优化结果表明:提出的算法在挖掘机工作机构优化中相比于其他进化算法具有明显优势,能得到极具竞争力的三副摇杆工作机构优化方案。