基于双响应面模型的6σ稳健设计

双响应面法是通过试验设计分别构造响应均值和方差的近似模型,并通过该模型进行优化的一种稳健设计方法。文中对实验设计方法、响应曲面模型建立以及优化策略等进行分析。为实现质量管理与产品设计的协调,将质量工程中的6σ理念与双响应面法相结合,提出基于双响应面模型的6σ稳健优化设计方法。与传统优化方法相比,该方法不仅提高了优化效率,而且提高了设计的可靠性和稳健性。将其应用于结构优化设计和金属板料的拉深成形优化设计,均获得良好的结果。

一种基于支持向量机的非参数双响应曲面法

现有非参数双响应曲面法只注重提高模型的拟合性能而忽视提高泛化性能,对于复杂工业过程的质量优化和稳健设计应用效果不佳．为此提出了一种新的非参数双响应曲面法．首先采用均匀空间网格形式取样,然后利用支持向量机来拟合过程的均值和方差响应,并且通过比较不同拟合模型的泛化误差上界来优化支持向量机的参数．与基于核函数和基于人工神经网络的非参数双响应曲面法对比结果表明：实验设计方式相同时,该方法的平均泛化误差分别降低了31．0%和51．8%；而泛化误差相近时,平均样本量分别降低了35．0%和48．6%；对不同取样方法的泛化性能研究表明,在没有先验知识时,均匀空间网格是一种可接受的实验设计方式．由此说明了该方法的适用性与优越性．

基于GLM的双响应曲面法及其稳健设计

针对非正态响应的稳健设计,首先在均值与散度的联合广义线性模型基础上构建了基于广义线性模型(generalized linear model,GLM)的双响应曲面模型。然后,鉴于所构建的双响应曲面模型为高度复杂的非线性函数,运用遗传算法与模式搜索的混合算法对其进行参数优化,获得可控因子的最佳参数设计值。最后,运用所提出方法对某测试晶片电阻率的参数设计进行了分析。研究结果表明,该方法能有效地减少测试晶片电阻率的质量波动,提高了产品质量的稳健性。

基于双响应面法的行星齿轮机构稳健设计研究

双响应面法是通过试验设计分别构造响应面均值和方差的近似模型,并通过该模型进行优化的一种稳健设计方法。文中对双响应面法中的实验设计、响应面模型的建立等内容进行了分析研究,并将此方法应用于行星齿轮机构设计中,建立了基于中心组合试验的行星齿轮机构稳健设计模型。与传统优化方法相比,该方法提高了设计的稳健性。

基于支持向量机的稳健性参数设计与实现

双响应曲面法(DRSM)是实现稳健性参数设计(RPD)的主要实现方法,但是当过程较为复杂时,DRSM多项式模型的拟合性通常较差。文章提出一种基于支持向量机(SVM)的RPD实现方法。首先采用乘积表获取样本数据,然后利用SVM直接拟合质量特性均值与方差的均方误差(MSE),最后,以最小化MSE作为目标,利用梯度下降法进行参数优化。对叶形弹簧RPD的算例研究表明,所提方法拥有良好的拟合性与预测性,对于复杂的MSE响应曲面的重现能力较强,并且可以得到多个可行解。说明了方法的有效性与优越性。

双响应曲面方法在改进产品设计中的应用研究

以天津市某橡胶公司轮胎产品设计为对象 ,采用双响应曲面方法对轮胎生产过程中的一个重要质量特征 (胶料硬度 )进行了优化 ,并根据双响应曲面方法设计了试验设计软件 ,试验设计结果找到了达到胶料硬度目标并减少硬度变异的配比条件 .

基于GPR的3D打印稳健性参数设计

为提高3D打印成型工件精度,降低其对不可控因子变化的敏感性,提出一种基于高斯过程回归建模和改进粒子群寻优的稳健参数设计方法。首先,选择4个显著的可控因子:层厚、打印速度、热床温度、喷嘴温度,并确定其可行域;其次,利用超拉丁方设计获取建模样本集,采用高斯过程回归分别拟合打印工件精度均值和方差的两个响应曲面模型;然后,以均值方差之和最小化为寻优目标,采用惯性权重非线性递减的改进粒子群算法对模型寻优;最后,通过现场实验对寻优结果进行验证。与传统双响应曲面法的对比表明,所提方法在优化结果、拟合性能、寻优能力等方面有显著的改善和提高。