检索结果-内蒙古大学图书馆

兵工学报 2020年第10期41卷 2071-2080页

作者：张富毅吴钦赵晓阳刘影王国玉北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为提高喷水推进器进水流道的流动性能,在给定进水流道出口直径D、流道高度H和流道总长度L等条件下,针对目标变量流道效率η、出口速度加权平均角θ和出口速度不均匀系数ξ,基于响应面方法对倾斜角α和过渡段半径RT进行优化设计。采用中... 详细信息

为提高喷水推进器进水流道的流动性能,在给定进水流道出口直径D、流道高度H和流道总长度L等条件下,针对目标变量流道效率η、出口速度加权平均角θ和出口速度不均匀系数ξ,基于响应面方法对倾斜角α和过渡段半径RT进行优化设计。采用中心复合设计法和拉丁超立方法生成35组样本点,建立目标变量随设计变量变化的响应面模型,进行局部敏感性和全局敏感性分析,发现倾斜角α对不同目标变量的影响程度均高于过渡段半径RT.采用多目标遗传算法对η、θ和ξ进行优化分析,得到满足条件的Pareto解。研究结果表明:优化之后,η从91.2%提高至94.1%,θ从82.5°提高至87.1°,ξ从0.152降低至0.068.

关键词：喷水推进器进水流道优化设计响应面方法多目标遗传算法

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基于神经网络的车辆抗冲击防护组件优化

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爆炸与冲击 2020年第2期40卷 107-115页

作者：李明星王显会周云波孙晓旺曾斌胡文海南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 东风汽车公司技术中心湖北武汉430056

随着军用车辆防护要求的不断提高,抗冲击防护组件设计面临越来越多的挑战。为了提供一种高效科学的研究方法,本文中采用V型结构,并应用径向基函数神经网络近似模型和多目标遗传算法对某型车防护组件进行优化设计。以防护组件变形量与总... 详细信息

随着军用车辆防护要求的不断提高,抗冲击防护组件设计面临越来越多的挑战。为了提供一种高效科学的研究方法,本文中采用V型结构,并应用径向基函数神经网络近似模型和多目标遗传算法对某型车防护组件进行优化设计。以防护组件变形量与总体质量最小为设计目标,利用灵敏度分析筛选出对防护组件防护性能影响较大的设计因子。以径向基函数神经网络构建实验设计样本的近似模型,然后用多目标遗传算法进行数值优化获得防护组件最优方案。最后通过仿真与实验验证,证明优化方案满足设计要求。研究结果可为今后防护组件开发提供设计思路。

关键词：防护组件 V型结构灵敏度分析神经网络多目标遗传算法

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小区风热环境模拟及其优化研究

小区风热环境模拟及其优化研究

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作者：郭爽沈阳建筑大学

学位级别：硕士

随着城市化的快速发展,城市人口的数量随之增多,城市内部在有限的空间内建筑和人愈发聚集。不合理的城市规划和设计,不合理的建筑摆放和布局以及建筑材料的使用不当,使城市风热环境,尤其是小区风热环境日益严峻。小区严峻的风环境以及... 详细信息

随着城市化的快速发展,城市人口的数量随之增多,城市内部在有限的空间内建筑和人愈发聚集。不合理的城市规划和设计,不合理的建筑摆放和布局以及建筑材料的使用不当,使城市风热环境,尤其是小区风热环境日益严峻。小区严峻的风环境以及热环境,会增加夏季的空调使用能耗,还会对人体的健康产生危害。近些年来,越来越多的专家学者认为想要从根本上改善住区环境质量,其中最有效的方法是科学的进行规划设计。这就要求我们在对小区进行规划时就要着重关注小区的风热环境,通过模拟等方法提前预测小区的风热环境,从中发现存在的问题并对相关问题加以改善。本论文以室外风环境以及热环境作为主要研究对象,对风环境以及热环境的影响因子进行模拟,结果表明风环境和热环境有着密不可分的关系,建立了基于风环境、热环境以及日照环境的多目标优化系统,并运用到实际工程中去,主要内容如下:首先,对风、热环境的影响因子进行逐个分析,其中风环境的影响因素考虑以下几个方面:建筑面宽、建筑高度、建筑与主导风向角以及建筑间距;热环境的影响因素考虑:通风、大气温度,太阳辐射强度、建筑高度以及建筑间距。其次,采用数值模拟的方法,把各个影响因素分成多种不同的情况,对不同的工况分别进行模拟,并对模拟结果分别加以分析,分析出不同情况下对热环境、风环境的影响情况,为室外的风环境以及热环境提出一些可行的建议。结果发现,城市的风环境、热环境较为恶劣,微环境模拟分析在传统设计中存在效率低下等问题,同时发现风环境和热环境会互相影响,若能把风环境和热环境综合考虑在一起,会得到较为准确的结果。最后为了提高城市规划的效率的同时优化室外微环境,本文针对方案初始时期,利用Grasshopper参数化平台对城市室外的风环境、热环境以及日照环境三个方面进行多目标优化设计。在研究初期,整合对比分析城市设计参数化方法和国内外关于室外环境的评价指标,通过Grasshopper参数化设计平台把评价指标转换成计算机可识别的语言,进行各个评价指标的计算;还研究了多目标问题的概念以及处理方法,选取Grasshopper参数化设计平台的Octopus插件;设计出关于城市设计的多目标优化系统,结合沈阳市沈河区某老旧小区的实例,得出风环境最优、热环境最优、日照环境最优以及各目标均优等四种方案,从舒适性和经济性两个方面对四种优化方案进行分析对比,给设计人员提供一些借鉴意义,为未来的城市建设提供一种思路。

关键词：风热环境数值模拟多目标遗传算法

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面向灾难急救任务的蛇形机器人结构参数优化方法研究

面向灾难急救任务的蛇形机器人结构参数优化方法研究

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作者：栾宪超中国科学院大学

学位级别：硕士

本文的研究内容主要是围绕国家重点研发计划项目“灾害现场危楼内部急救机器人装备研发”，针对其中重要的课题:机器人灾害现场急救方法及可搭载急救装置研究，探索解决机器人结构设计与优化问题的新方法与新思路。论文的研究内容包括... 详细信息

本文的研究内容主要是围绕国家重点研发计划项目“灾害现场危楼内部急救机器人装备研发”，针对其中重要的课题:机器人灾害现场急救方法及可搭载急救装置研究，探索解决机器人结构设计与优化问题的新方法与新思路。论文的研究内容包括两个方面，一是研究面向灾害现场废墟环境蛇形急救机器人的结构设计与优化方法，二是对所提出的优化设计方法进行仿真与实验验证。　　首先，利用TRIZ理论给出了蛇形机器人本体和注射装置的结构设计方案。在此基础上，分析了机器人的主要运动机理和急救功能实现机理。最后，确定了以主动关节履带式驱动结构为蛇形机器人本体结构，以多连杆机构为主要伸缩结构，利用耦合齿轮为主要位姿调整关节，位姿调整关节末端安装以二级丝杠传动为驱动方式的推进式注射机构。　　然后，根据蛇形急救机器人结构方案建立机器人废墟运动性能与结构参数的数学模型并利用多目标遗传算法对机器人结构参数进行了全局寻优。以运动学和几何约束为基础，建立了机器人最大越障高度、最大越障宽度和直线构型转向阻力矩三种废墟环境运动性能与机器人结构参数的函数模型。利用NSGA-Ⅱ和MOEA-D两种多目标遗传算法对建立的数学模型进行求解。通过对比求解结果，得出NSGA-Ⅱ算法在求解上更有效，据此得到了机器人结构参数的Pareto最优解。　　随后，利用NSGA-Ⅱ算法得到最优结构参数建立机器人三维模型，并将其关键部件——伸缩机构导入到ANSYSWorkbench中对其进行静力学特性仿真。通过材料定义、网格划分和载荷与约束定义对有限元模型进行前处理和后处理。利用Workbench自带的静力学求解模块对模型进行了有限元分析求解。仿真结果表明，基于NSGA-Ⅱ算法得出的最优结构参数建立的结构模型满足强度、刚度和稳定性要求，验证了本文提出的基于NSGA-Ⅱ的机器人结构参数优化方法的有效性。　　最后，根据基于NSGA-Ⅱ算法得出的最优结构参数，搭建机器人样机实验软硬件平台，利用红砖模拟废墟瓦砾场景，开展了机器人样机的越障高度、越障宽度和直线构型最小阻力矩三种运动性能实验。样机试验结果表明:机器人能够翻越的最大台阶高度为0.180m，实验相对误差为0％;最大沟壑跨越宽度为0.400m，实验相对误差为2.3％;最小转向阻力矩为14.320N·m，实验相对误差为11.2％。实验结果与理论优化结果相似，进一步验证了基于NSGA-Ⅱ的机器人结构参数优化方法的有效性。

关键词：蛇形机器人灾难救援结构优化设计多目标遗传算法

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基于边缘计算的无人机多目标任务调度群智能优化方法

基于边缘计算的无人机多目标任务调度群智能优化方法

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作者：成爽南京邮电大学

学位级别：硕士

随着5G通信技术的发展,无线通信网络要求在有限的无线资源和恶劣的信道环境下尽可能提供更高的数据速率,同时满足保证高服务质量的要求。无人机由于其高机动性和部署灵活的特点,引起了越来越多的关注。但由于无人机机载资源有限,在执行... 详细信息

随着5G通信技术的发展,无线通信网络要求在有限的无线资源和恶劣的信道环境下尽可能提供更高的数据速率,同时满足保证高服务质量的要求。无人机由于其高机动性和部署灵活的特点,引起了越来越多的关注。但由于无人机机载资源有限,在执行计算密集型任务时,不仅会由于算力不足导致任务时延过高,还会增加能量消耗降低续航时间,限制了无人机在该领域的应用。本文研究了携边缘计算设备的无人机的任务调度问题,对有关调度算法的思想进行了概括总结,分析了现有各种调度方案的优点和缺点,提出了一套适用于边缘计算环境下的无人机任务调度方案。本文的主要研究内容如下:1.在计算资源受限和传播延迟要求较高的环境中,通过无人机和边缘计算设备克服可用计算资源不足的问题。将边缘处理设备部署在无人机中,利用无人机的高机动性和易于部署的优点,采用所携边缘计算设备处理卸载任务。通过移动边缘计算技术和无人机结合的方法,解决实时算力不足的问题,以扩展连接性来促进实现这一低成本高效益的解决方案。2.针对传统的路径规划问题常集中在单目标或双目标问题上,而在三目标甚至更多目标优化问题中,传统优化算法容易出现收敛速度慢,陷入局部最优的问题,本文使用适应于本场景的多目标智能算法设计无人机群飞行路径方案。相较于其他优化算法,优点在于可加速搜索过程,最终针对多个目标采用基于Pareto排序的方法进行求解,为了进行性能评估和统计分析,将该算法与其他两种启发式算法进行了比较。实验结果表明,该算法能有效地解决这一问题。3.在以上研究基础上,设计了无人机调度模拟原型系统,后台系统分析无人机的飞行轨迹及数据处理流程,模拟无人机的任务处理过程,通过前后端交互向用户直观地展示方案效果及各无人机的工作流程,帮助工作人员科学合理地规划无人机数据分配及路径调度。

关键词：边缘计算无人机路径规划多目标遗传算法

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直升机座舱空气分配系统设计及热舒适性评价

直升机座舱空气分配系统设计及热舒适性评价

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作者：冯晓晗沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

直升机密闭座舱空间狭小、乘员密集、热载荷大、需要引入新鲜空气,且飞行包线下外部工作环境条件复杂。为保证座舱内合适的空气参数条件,实现制冷、加温和通风换气标需求,优化设计座舱空气分配系统,满足多乘员热舒适性指标要求,具有十... 详细信息

直升机密闭座舱空间狭小、乘员密集、热载荷大、需要引入新鲜空气,且飞行包线下外部工作环境条件复杂。为保证座舱内合适的空气参数条件,实现制冷、加温和通风换气标需求,优化设计座舱空气分配系统,满足多乘员热舒适性指标要求,具有十分重要的意义。本文首先基于某型直升机座舱布局,开展了座舱空气分配管路系统设计及仿真研究。通过需求分析,计算供气量,明确设计技术指标。详细设计了座舱空气分配管路系统布局方案,并确定了供气口及供气管路的流量和尺寸参数。基于Flowmaster软件平台,建立了管路系统仿真模型,利用流量配平仿真计算,实现了管路系统的流量分配。通过与试验数据对比,供气口流量分配误差满足工程要求,验证了仿真结果的可靠性和系统方案的可行性。针对直升机全飞行包线范围内管网风阻和供气口流量的变化,对技术指标进行了仿真计算校核。其次,结合座舱情况定义了乘员周围温度、温度偏离、乘员周围速度、PMV和空气龄作为热舒适性评估指标。建立了舱室和乘员三维仿真模型,从空气分配系统布局和供气口位置参数两个层面开展了仿真优化研究。其一,设计并计算了三种不同空气分配系统供排气口布局方案,通过对热舒适性评估指标的综合比较分析,选定最优布局方案。其二,在空气分配系统布局优化结果的基础上,采用多目标遗传算法,以供气口主要位置参数作为优化变量,以PMV和空气龄为基础定义两个目标函数,结合对应约束条件,对供气口位置参数开展仿真优化计算。通过分析结果数据和帕累托前沿,确定最优供气口位置参数。最后对该设计方案进行最终校核,完成座舱空气分配系统最终设计。结果表明,所设计座舱空气分配系统方案合理可行,满足设计指标要求。论文研究对直升机座舱空气分配系统设计及热舒适性评估具有一定指导意义。

关键词：直升机座舱空气分配系统热舒适性仿真多目标遗传算法

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基于NSGA-Ⅱ算法的二级减速齿轮系统的齿面修形优化方法

基于NSGA-Ⅱ算法的二级减速齿轮系统的齿面修形优化方法

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作者：上官文斌崔家铭 510640 广东省广州市天河区五山路381号

本发明公开了基于NSGA‑Ⅱ算法的二级减速齿轮系统的齿面修形优化方法，包括：根据实际结构，建立二级减速器齿轮系统模型；确定该二级减速器齿轮系统的多种典型工况；确定修形方法；建立以多工况下承载传递误差峰峰值最小为目标函数的... 详细信息

标准号: CN116305633A

本发明公开了基于NSGA‑Ⅱ算法的二级减速齿轮系统的齿面修形优化方法，包括：根据实际结构，建立二级减速器齿轮系统模型；确定该二级减速器齿轮系统的多种典型工况；确定修形方法；建立以多工况下承载传递误差峰峰值最小为目标函数的多目标优化数学模型；基于NSGA‑Ⅱ算法，利用专业齿轮分析软件的二次开发接口，使用Python语言编优化程序，分别对第一级减速齿轮副和第二级减速齿轮副的齿面修形参数进行优化，得到各自的Pareto最优解集；在Pareto最优解集中选定齿面修形优化方案，完成齿面修形优化工作。本发明将NSGA‑Ⅱ多目标遗传算法与专业齿轮分析软件进行结合，为针对多工况的齿面修形优化工作提供了寻优能力更强、寻优更加快速准确的优化方法。

关键词：齿面修形优化二级减速器齿轮系统分析软件减速齿轮多工况齿轮算法寻优多目标遗传算法二次开发接口二级减速齿轮多目标优化目标函数实际结构数学模型修形参数优化程序第一级最优解承载传递

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一种离散制造模式下的中间产品调度方法

一种离散制造模式下的中间产品调度方法

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作者：郑俊丽赵俊波赵思翔 200030 上海市徐汇区华山路1954号

本发明涉及一种离散制造模式下的中间产品调度方法，其特征在于：所述调度方法被建模为多目标多层级且具有空间约束的混合流水车间调度问题，首先建立具有工件父子关系和机器位置约束的混合整数线性规划模型，算法采用相邻机器优先级启... 详细信息

标准号: CN116795054A

本发明涉及一种离散制造模式下的中间产品调度方法，其特征在于：所述调度方法被建模为多目标多层级且具有空间约束的混合流水车间调度问题，首先建立具有工件父子关系和机器位置约束的混合整数线性规划模型，算法采用相邻机器优先级启发式算法生成初始解并解码，通过带禁忌搜索的多目标遗传算法来获取优化调度方案，以在合理的计算时间内最小化每台机器的总处理时间和总延迟。本发明优点是：能够从离散制造环境出发，建立的MOML‑HFSP混合整数线性规划模型考虑到工件间父子关系约束和组装位置约束，通过设计算法得到满足约束且高效的调度方案并优化，以在合理的计算时间内最小化每台机器的总处理时间和总延迟。

关键词：混合整数线性规划父子关系总延迟最小化调度算法多目标遗传算法启发式算法解码调度问题机器位置禁忌搜索空间约束流水车间相邻机器优化调度制造环境中间产品组装位置初始解多层级多目标建模优化制造

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一种多输入多输出无线电能传输系统最优功率分配方法

一种多输入多输出无线电能传输系统最优功率分配方法

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作者：高田刘洋潘阳阳侯静羊彦 710072 陕西省西安市友谊西路

本发明公开了一种多输入多输出无线电能传输系统最优功率分配方法，首先构建n输入m输出无线电能传输系统等效电路模型，并确定优化目标；接下来建立目标函数及约束条件；最后采用多目标遗传算法实现多输入多输出无线电能传输系统的最优... 详细信息

标准号: CN115693977A

本发明公开了一种多输入多输出无线电能传输系统最优功率分配方法，首先构建n输入m输出无线电能传输系统等效电路模型，并确定优化目标；接下来建立目标函数及约束条件；最后采用多目标遗传算法实现多输入多输出无线电能传输系统的最优功率分配。本发明可根据不同设备的功率需求进行功率分配，功率分配准确，传输效率高，同时采取迭代运算，实时性高，易于微控制器或计算机实现，具有较好的工程应用价值。

关键词：无线电能传输系统最优功率分配功率分配多输出多目标遗传算法等效电路模型计算机实现传输效率迭代运算工程应用功率需求目标函数微控制器优化目标约束条件实时性构建输出

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基于空间投影寻踪的城市街区活力评价方法及存储介质

基于空间投影寻踪的城市街区活力评价方法及存储介质

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作者：张志然张娟刘纪平冯旭亮仇阿根赵阳阳王程宇 710000 陕西省西安市雁塔区电子二路东段18号

一种基于空间投影寻踪的城市街区活力评价方法及存储介质，该方法利用多源城市地理数据获取城市街区活力的评价指标；提出多目标优化的空间投影寻踪方法，定义了两个目标函数分别用来最大程度的提取变异信息和最小化投影值较近的街区距... 详细信息

标准号: CN116911507A

一种基于空间投影寻踪的城市街区活力评价方法及存储介质，该方法利用多源城市地理数据获取城市街区活力的评价指标；提出多目标优化的空间投影寻踪方法，定义了两个目标函数分别用来最大程度的提取变异信息和最小化投影值较近的街区距离；通过多目标遗传算法将两个目标函数进行融合，获得的最优投影向量；基于投影向量和评价指标计算街区综合活力值，分析研究区域城市活力的空间分布特征和影响因素。该方法利用多维地理数据进行降维，获得一维最优投影解集，对传统投影寻踪模型进行改进，考虑了街区间的空间影响，利用多目标优化遗传算法，对城市活力进行了定量分析，提高了城市街区综合活力分析的准确性和可靠性。

关键词：城市街区多目标优化空间投影目标函数评价指标投影向量综合活力投影街区多目标遗传算法空间分布特征定量分析变异信息城市地理传统投影存储介质地理数据活力评价街区距离空间影响数据获取研究区域遗传算法影响因素最小化多维多源降维分析融合改进

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