收藏本站
《大连理工大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

智能多目标优化理论及工程应用研究

田志刚  
【摘要】: 工程设计问题一般都具有多个设计目标,这些与工程系统的性能或经济性等相关联的目标之间通常存在着内在冲突。近年来多学科优化设计技术蓬勃发展,在理论和实际应用中都取得了很大的成功,其核心之一就是多目标优化技术。因此开展多目标优化技术研究在学术上和工程实际中都具有重大意义。 本文主要将物理规划等先进的多目标优化方法和神经网络(ANN)、模糊技术、交互式技术相结合,提出了新的更有效的多目标优化方法:提出了模糊物理规划方法,能够更有效地处理工程多目标设计问题中的模糊不确定性;提出了基于神经网络的交互式物理规划方法,适用于大规模复杂工程多目标设计问题;以模型参数向量概念和设计者偏好结构的ANN模型为基础,提出了智能交互式多目标设计方法(ⅡMOM),为中小型多目标优化问题给出了一个完善、有效的解决方案。 在国内率先开展物理规划研究。作者研究了物理规划的基本理论并检验了其有效性,跟踪该领域权威学者的工作并与之进行了大量交流。作者认为,物理规划在理论上和实际应用中都非常有价值,应该开展深入研究并大力推广应用。 以物理规划为基础,提出了模糊物理规划方法,以处理工程多目标设计问题中的模糊不确定性。模糊物理规划将一个设计目标的目标函数及其容差综合考虑并计算其偏好函数值,优于将目标值及其容差分开考虑的鲁棒设计。 提出了基于神经网络的交互式物理规划方法。在已获得的Pareto解附近,用神经网络建立Pareto曲面的近似模型,并借助它来探索新的Pareto解。建立Pareto解到其评分值的映射的神经网络模型,以表达设计者的偏好。该神经网络模型和优化过程的结合,实现了精确寻优,并借助于折衷规划得到最后的设计方案。基于神经网络的交互式物理规划在处理大规模问题的计算复杂性和有效性之间寻求了一种折衷,是处理大规模复杂工程优化设计问题的有效、实用的方法。 在标准交互式物理规划中,利用物理规划可以均匀达到有效域中任何一点的特性,通过修改各设计目标偏好函数的边界值来体现设计过程的交互性。该方法确认了以物理规划为基础,通过修改各设计目标偏好函数的边界值,建立一种真正的交互式方法的可行性和有效性。 提出了智能交互式多目标设计方法,为中小型多目标优化问题给出了完善、有效的解决方案。在ⅡMOM中,给出了模型参数向量的一般概念,表示多目标优化模型中需要由设计者设定的参数向量(如加权系数法中的权重向量)。从实用角度出发,建立了设计者偏好结构的神经网络模型,该模型是以模型参数向量为输入,以与模型参数向量对应得到的Pareto解的偏好值为输出,以近几轮交互式优化过程中得到的Pareto解为训练集训练得到的。然后,以设计者偏好结构的ANN模型为优化目标,求解一个优化问题来寻找改进的设计方案,实现对交互搜索过程的智能引导。ⅡMOM有两个主要优点:设计者偏好结构的ANN模型能够精确而高效地引导设计者考察Pareto曲面上他感兴趣的部分,并拥有良好的收敛性;每一轮产生的改进设计方案都是Pareto解。ⅡMOM在可靠性多目标优化问题中的成功应用,表明对于不同类型的设计者的偏好结构,均能有 效地描述并利用,并最终得到令设计者满意的设计方案。IIMOM给出了一个完善、有 效的中小规模多目标优化问题的解决方案。 将IIMOM应用于双梁桥式起重机箱型主梁的多目标优化设计。以起重机主梁的重 量和安全性(用合成正应力表征)作为其优化设计的两个目标。设计结果表明,IIMOM 允许设计者对这两个目标进行权衡,在可以接受的时间内得到令设计者非常满意的设计 方案。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李迎春,郝志峰,王宁宁;系统可靠性的多目标优化计算[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年12期
2 谢成新;钢筋砼梁多目标优化设计[J];黑龙江科技学院学报;2001年03期
3 吴小苗,李光熹;大系统多目标优化运行[J];电力系统及其自动化学报;1992年01期
4 于爱华;模糊技术的发展及在家电中的应用[J];中国技术监督;1995年10期
5 范强,孟坤六;一种新的多目标工程问题的优化方法[J];机械;1996年01期
6 田志刚,黄洪钟,姚新胜,李海滨;模糊物理规划及其在结构设计中的应用[J];中国机械工程;2002年24期
7 张翔,陈学永;液压压力机手脚联控机构的多目标优化设计[J];福建农业大学学报;1994年01期
8 孙永杰;模糊汽车 不模糊[J];汽车与社会;1996年05期
9 张永胜,温江红,周明;考虑材料塑性与造价的抗震结构多目标优化[J];太原理工大学学报;1998年03期
10 辛有华,陈举华,王寿佑;多目标模糊优化设计[J];模糊系统与数学;1996年02期
11 姬慧;抗震结构中考虑离散变量的多目标优化设计[J];山西地震;2001年02期
12 谢涛,陈火旺;多目标优化与决策问题的演化算法[J];中国工程科学;2002年02期
13 张葵葵,汪晗;一种多目标优化进化算法研究[J];长沙交通学院学报;2003年02期
14 唐德善;黄河流域多目标优化配水模型[J];河海大学学报;1994年01期
15 姬慧;框架结构基于材料延性的多目标优化设计[J];山西建筑;2001年01期
16 陈海军,于福军;水库的多目标动态规划综述[J];黑龙江水利科技;2004年03期
17 曾建勤,王家捷,刘琨,方廷健;基于细胞模型及多目标优化的交叉口信号控制(英文)[J];中国科学技术大学学报;2005年02期
18 姬慧;抗震结构基于稳定条件的多目标多级优化设计[J];基建优化;2001年01期
19 李香玲,吴占兵;招投标中的模糊技术[J];河北建筑工程学院学报;2003年01期
20 白广忱,黄洪钟;机械系统可靠性的多目标模糊优化设计[J];机械设计;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张翔;;一种无歧义性的多目标优化数值解法[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
2 毕君;马增旺;高红真;刘巧哲;;论多目标经营与森林可持续发展[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 耿玉磊;张翔;;多目标优化的求解方法与发展[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
4 韩英仕;郭鹏飞;;混合离散变量多目标结构模糊优化及FD解法[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
5 张麟瑞;;基于边缘统计的简单背景多目标识别跟踪[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
6 徐新黎;戴欣华;郝平;王万良;;混合生产过程的多目标计划优化模型及粒子群求解算法[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
7 夏洪胜;贺建勋;;一种全局搜索决策方法[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
8 秦学志;迟国泰;;多准则多目标信贷策略的动态规划方法[A];面向复杂系统的管理理论与信息系统技术学术会议专辑[C];2000年
9 张翔;;一种无歧义性的多目标优化数值解法[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
10 秦长涛;吴爱国;段广仁;;混和H_2/H_∞状态反馈控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 金旺;汽车上的模糊技术[N];中国汽车报;2000年
2 尹君 林华;模糊技术步入生活[N];山东科技报;2000年
3 杨克训;漫话“模糊技术”[N];中国石油报;2001年
4 陈敏;模糊技术高速公路管理数字化、智能化之路[N];中国交通报;2005年
5 记者 刘宏;模糊技术具有强大生命力[N];江西日报;2000年
6 记者 孙宇浩;多目标区域地球化学调查瞄准五大方向[N];中国矿业报;2006年
7 本报特约记者 刘崇贵 秦锦丽;东方不亮西方亮[N];地质勘查导报;2005年
8 黄容;西安市多目标区域调查通过野外验收[N];中国矿业报;2007年
9 记者 税玉海;中宁枸杞卖点为啥这么好[N];地质勘查导报;2007年
10 张旭东韩洁;不能让百姓的钱“毛了”[N];中国证券报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王允良;飞行器总体参数优化的进化算法及其应用研究[D];西北工业大学;2006年
2 冯向军;多学科设计优化方法及其在导航星座设计中的应用[D];国防科学技术大学;2008年
3 张旭;决策信息不明确的多目标模糊优化模型与方法[D];大连理工大学;2009年
4 罗年猛;飞航导弹方案设计的关键支撑技术研究[D];华中科技大学;2007年
5 李洪林;药物发现及靶向虚拟筛选的算法与程序设计[D];大连理工大学;2005年
6 孟燕;铁路智能运输系统结构设计方法研究[D];铁道部科学研究院;2005年
7 王继峰;基于可达性的交通规划方法研究[D];清华大学;2008年
8 孙力;基于模糊理论的化工过程多目标优化集成研究[D];大连理工大学;2004年
9 杨荣山;轿车底盘平台开发中多目标优化方法的研究及应用[D];华南理工大学;2009年
10 许焕卫;稳健设计建模及优化方法研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田志刚;智能多目标优化理论及工程应用研究[D];大连理工大学;2003年
2 刘鸿莉;模糊稳健优化设计理论及其应用的研究[D];大连理工大学;2005年
3 张雅波;基于存档策略的多目标优化的遗传算法及其收敛性分析[D];吉林大学;2004年
4 杜晓纪;复合螺管式微型超导储能磁体的多目标优化[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2004年
5 郑丽君;基于遗传算法的多目标优化与决策方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
6 江务学;改进的遗传算法及其在多目标优化中的应用研究[D];天津工业大学;2005年
7 赵光哲;基于遗传算法的大学排课问题的研究[D];延边大学;2006年
8 韩欣艳;基于改进自适应遗传算法的轧制规程优化设计[D];燕山大学;2011年
9 王达;遗传算法用于多目标过程优化综合的研究[D];青岛科技大学;2005年
10 耿玉磊;改进的多目标优化遗传算法及多目标优化软件的研制[D];福建农林大学;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978