多层复形法在结构优化中的程序设计

对结构优化设计中使用得较多的复形法进行了扼要介绍，比较了普通复形法与多层复形法的优劣，并设计了两种方法的具体算法。算例证明，多层复形法减少了调优搜索迭代次数，增加了程序的稳定性。

复形法粒子群优化算法研究

针对基本粒子群优化算法对复杂函数优化时难以获得最优解的缺陷,提出了一种复形粒子群优化算法。该算法采用复形法来提高粒子的局部搜索能力,从而保证了算法能够跳出局部最优,获得全局最优解。实验结果表明,与文献算法相比,该算法在基准函数优化时具有更强的寻优能力和更高的搜索精度。

粒子群复形法求解旅行商问题

针对众多领域的组合优化问题可转化为旅行商问题(TSP),提出求解TSP的粒子群复形(CPSO)算法.该算法在迭代的每一步,都将全部点根据适应值进行排序,让好点与差点进行两两配对.根据配对的两点连线中点的适应值与好点的适应值的比值,确定在连线的某位置取出一点.将取出的点与差点和整体最优点的差值点进行线性组合,所得到的新点取代当前两点中的差点.对TSP解序列提出5种运算,得到能求解TSP的CPSO算法.并求解了14个点的TSP问题与印刷电路板(PCB)数控钻走刀路线优化问题.结果表明,与遗传算法和蚁群算法相比,该算法具有更强的搜索性能和更好的稳定性,收敛速度更快.

基于复形法配准工业产品CT切片模型和CAD模型

在对工业产品进行体积CT扫描时 ,会存在定位偏差问题 ,所以工业产品CT切片模型与其CAD模型之间的配准是必不可少的。首先从CT切片模型的表面选取n个点 ,再把这n个点到CAD模型的距离平方和作为目标函数 ,通过复形法搜索目标函数极小值 ,就可求出空间变换的位置匹配参数和角度匹配参数。仿真结果表明 。

求解非线性方程组的粒子群复形法

结合复形法与粒子群算法的优点,提出粒子群复形法,用于求解非线性方程组,以克服牛顿法初始点不易选择的问题,同时克服复形法与粒子群算法由于易陷入局部极值而导致方程组的解的精度不够的不足.数值计算结果表明此方法具有全局搜索性,特别是,它能够以满意的精度求出对未知数具有敏感性的非线性方程组的解.

改进的复形法与索承网壳结构的索力优化

根据索承网壳结构受力特点 ,从适合工程应用的角度出发 ,提出双控目标函数满意度法 ,建立索力优化的数学模型 ,采用改进的复形法研究了选定截面情况下的索力优化 ,并附有算例 ,对其结构设计以及工程应用有一定参考价值。该法可供索拱结构、张弦梁结构等空间杂交索结构体系的索力优化借鉴。

带有复形法局部搜索的粒子群算法求解最优控制问题

对最优控制问题的求解是实现计算机控制的前提条件,但有效地求出控制系统的全局最优解是困难的。现今各种求解此问题的算法需要增强算法的优化性能与简洁性。遗传算法求此类问题需要进行离散化;复形法、粒子群算法求解此类问题容易陷入局部极值。为此提出用带有复形法局部搜索的粒子群算法求解此类问题。此算法充分考虑粒子群算法与复形法的特性,将复形法的局部搜索与粒子群算法的全局搜索结合起来,以提高算法搜索能力,克服粒子群算法与复形法易陷局部极值的不足。通过性能测试效果良好,同时算法简便、可行、高效。最后将所提算法用于求解Park-Ramirez生物反应器补料流率的动态优化,取得了满意的效果。

基于双层复形法的重力坝断面优化研究

【目的】进行重力坝断面优化设计的算法研究,为减小重力坝断面面积,优化重力坝体型提供参考。【方法】以复形法为基础,简化了在所有约束条件下寻找可行点的收缩步骤以减少计算次数,然后构造了双层优化结构,即把第1层复形的优化结果作为第2层复形的初始点,再以复形法原理进行优化,最后以某拟建重力坝为实例进行了坝体横断面的优化分析。【结果】优化后的各断面特征参数均满足要求,其断面面积较原设计方案减小了15.97%,坝体体型更瘦,且坝体上、下游应力分布更加合理。【结论】双层复形法较复形法具有更高的稳定性、更快的收敛速度,可适用于大体积、结构复杂的水工结构优化设计。

基于复形法的大跨屋盖结构抗风优化

文章以广州国际会展中心E区张弦梁屋盖为研究对象,根据测压风洞试验确定最不利风荷载时程作为主要环境荷载,建立动力优化数学模型,以钢管厚度为设计变量,以构件内力和变形作为约束条件,以结构总体积为目标函数,采用复形法进行抗风优化,得到E区屋盖的抗风设计最优方案.研究表明:抗风优化大大减小了结构总体积,节约了用钢量,并使杆件受力得到较好协调,有效利用了材料性能.结构最大竖向挠度明显降低,因此提高了结构安全性.

基于复形法的LLC谐振变换器最优设计方法及其实现

以效率为优化目标,以品质因数Q、励磁电感与谐振电感的比值h以及磁性元件的工作磁通B_(max)为优化变量,详细给出了实现最优设计的各个步骤,包括损耗建模、边界条件的推导以及最优解的求解流程.最后制作了一台100 kHz、300 W的样机.给出了最优设计与可行设计的理论与实验对比结果.实验结果证明了该最优设计方法的有效性和准确性.

离散变量优化设计网格复形法

提出了等值、等效对应网格和增广单位等效网格的概念,建立了离散变量与等间距网格对应关系;提出了根据单位网格结点集的特征构建初始复合形的方法和探索过程,建立了离散变量优化设计的网格复形法;实例计算证明该法不仅可得到离散变量精确解,而且有效地避免了原复形法离散变量圆整解所带来的误差.

非线性规划的双层目标规划模型及一体化复形法

本文将非线性规划问题等价地转为一双层目标规则模型,利用模型与算法一体化构思给出了双层目标规划模型的复形求法,该方法将可行解与目标优化纳入统一过程,改进和扩展了非线性规划的复形法.

平面并联机构位置正解的粒子群复形法

根据杆长约束条件,给出了求解3-RPR平面并联机构位置正解的无约束优化模型。结合复形法与粒子群的优点,提出了机构综合方程无约束优化求解的粒子群复形法。该方法克服了牛顿法初值不易选择的问题,同时也克服了复形法和粒子群算法易陷入局部极值而导致方程组的解精度不足的问题。平面并联机构数值实例表明文中提出的方法能求出全部装配构型。该方法具有全局搜索性,收敛速度较快、精度较高,可以满意地求出对未知数具有敏感性的非线性方程组的解。

基于复形法的继电器机械特性优化设计方法的研究

提出了基于复形法的继电器机械特性优化设计方法。针对满足分断速度最大、闭合速度最小的优化目标,建立目标函数,提出了复形法优化原理并编制了优化程序,并针对速度指标选取实例进行了优化。该方法可实现不同目标、复杂约束条件下的继电器机械特性优化设计,减少了计算量,改善了优化效果,可广泛应用于各类继电器结构参数设计。

粒子群复形法求解生物反应器的补料优化

动态系统优化是过程设计、操作及控制的一个重要课题,但有效地求出其全局最优解是困难的。现今各种算法求解此问题时需要增强算法的优化性能和算法的简洁性;而遗传算法求此类问题时需要进行离散化,本文为此提出用粒子群复形法求解此类问题。此算法是在充分考虑粒子群算法与复形法的特性,保持复形法的迭代机理,同时加入粒子群算法基本思想,再结合几何分点、梯度与信赖域等的基础上提出的;以克服粒子群算法与复形法易陷局部极值的不足。性能测试的结果表明:该算法简便、可行、高效;最后将所提出的算法用于Park-Ram irez生物反应器补料流率的动态优化,也取得了满意的效果。

基于复形法的螺栓群优化设计

以螺栓个数最少为目标函数,采用复形法,对受扭的螺栓群进行了优化。通过实例计算表明,该优化算法用于螺栓群的优化设计是有效可行的。

基于复形法的钢框架结构多目标多层次优化设计

以钢框架结构为研究对象,在钢框架设计理论及结构优化理论的基础上,以惯性矩为设计变量,构建反映结构抗震性能的总应变能最大化和反映结构造价的总用钢量最小化的多目标优化函数,通过改变加权系数调整结构应变能和结构用钢量在优化中的重要性程度,基于复形法思想借助Matlab编程进行结构层次优化设计,得到不同加权系数下优化后的结构应变能和结构用钢量。在此基础上,将构件惯性矩作为定值,以构件截面参数为设计变量,借助Lingo优化软件对钢结构构件进行优化设计,得到最优截面参数。与传统设计结果相比,优化后的结果不仅降低了结构用钢量,结构性能也得到了提升。

悬臂式挡土墙结构优化设计的复形法

将单位长度墙体造价最低作为最优目标函数,采用复形法作为优化算法的数学手段对悬臂式挡土墙结构进行优化设计。讨论了基底摩擦系数对悬臂式挡土墙的系列优化设计影响。

解工程优化问题的一体化复形法

本文给出了求解约束优化问题的一体化复形法，该方法将可行解和目标优化过程纳入统一框架处理，去掉了原复形法对可行域的凸性要求对初始点和迭代点的可行性随机试验过程。实际算例表明一体化复形法简单、实用、有效，可在工程优化中应用推广。

基于复形法求解多智能体避障问题的研究

该文基于最优化方法中的复形法,对多智能体领域里的机器人足球避障问题,给出了最短路径的解决方法。它在机器人足球避障问题的解法中有其突出的特点。首先,在执行避障动作时,以尽可能小的动作幅度完成了动作执行,此方法应用于多球员的比赛,如11对11,较其它方法尤具优势。其次,以往有关避障问题的解法,计算量大,对机器人奔跑速度影响较大,该文采用复形法求解的数学模型公式,克服了此类缺点,方法简单,计算速度快。在仿真实验里,取得了理想的效果。