可靠性優(yōu)化(RBO)設(shè)計是以普通優(yōu)化設(shè)計為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。它一般是將系統(tǒng)可靠性要求作為約束條件或者目標(biāo)函數(shù),再有機(jī)的結(jié)合最優(yōu)化算法的數(shù)值計算方法,最后得到的是在概率意義下的最優(yōu)設(shè)計。在可靠性優(yōu)化問題的研究中,可靠性與優(yōu)化的耦合求解是比較難的問題,通俗來講就是如果以可靠性水平作為約束,且因?yàn)榭煽啃约s束是設(shè)計變量的概率函數(shù),對可靠性約束的處理是RBO設(shè)計中不容易解決的問題。本文從優(yōu)化設(shè)計與可靠性分析的基本原理出發(fā),致力于研究出高效的可靠性優(yōu)化問題的分析求解流程并應(yīng)用到實(shí)際工程中。在分析了基本粒子群算法與序列二次規(guī)劃算法基本原理后,結(jié)合混沌搜索和自適應(yīng)慣性權(quán)重的思想,提出了基于SQP和自適應(yīng)搜索的混沌粒子群優(yōu)化算法,經(jīng)典函數(shù)算例和展開機(jī)構(gòu)連桿優(yōu)化實(shí)例表明算法具有較高的求解精度和求解穩(wěn)定性。結(jié)合拉丁超立方抽樣、回歸分析方法和多項(xiàng)式混沌擴(kuò)展理論,提出了基于多項(xiàng)式混沌擴(kuò)展的可靠性隨機(jī)分析程序,并結(jié)合本文提出的優(yōu)化算法,得出RBO問題的一般分析流程。展開機(jī)構(gòu)連桿可靠性優(yōu)化實(shí)例表明該分析流程求解結(jié)果與直接Monte Carlo方法相比非常接近,比一階二次矩法更加實(shí)用。最后將所提出的可靠性優(yōu)化分析流程應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 優(yōu)化理論發(fā)展概況
    1.3 基于可靠性的優(yōu)化理論研究現(xiàn)狀
    1.4 折疊翼展開機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
2 可靠性優(yōu)化基本原理及方法
    2.1 概述
    2.2 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計基本理論
        2.2.1 優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 優(yōu)化設(shè)計算法結(jié)構(gòu)
    2.3 機(jī)械可靠性設(shè)計分析基本理論
        2.3.1 可靠性分析基本概念
        2.3.2 一般可靠性分析方法
    2.4 機(jī)械可靠性優(yōu)化基本理論
        2.4.1 機(jī)械可靠性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        2.4.2 機(jī)械可靠性優(yōu)化一般分析計算流程
    2.5 本章小結(jié)
3 基于SQP和自適應(yīng)搜索的混沌粒子群算法
    3.1 概述
    3.2 混沌自適應(yīng)粒子群-序列二次規(guī)劃算法(CAPSO-SQP)
        3.2.1 基本PSO算法
        3.2.2 SQP局部搜索策略
        3.2.3 Logistic混沌搜索
        3.2.4 CAPSO-SQP重要參數(shù)分析
        3.2.5 CAPSO-SQP算法實(shí)現(xiàn)
    3.3 實(shí)驗(yàn)分析
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.4 折疊翼展開機(jī)構(gòu)連桿優(yōu)化設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
4 基于多項(xiàng)式混沌擴(kuò)展和CAPSO-SQP的可靠性優(yōu)化方法
    4.1 概述
    4.2 擬合回歸模型
        4.2.1 多項(xiàng)式擬合線性回歸模型
        4.2.2 回歸模型方差及殘差圖分析
    4.3 多項(xiàng)式混沌擴(kuò)展(PCE)
        4.3.1 多項(xiàng)式混沌擴(kuò)展理論基礎(chǔ)
        4.3.2 應(yīng)用正交多項(xiàng)式的隨機(jī)變量隨機(jī)近似
        4.3.3 厄米特(Hermite)多項(xiàng)式
    4.4 可靠性優(yōu)化隨機(jī)分析程序
        4.4.1 拉丁超立方抽樣(LHS)
        4.4.2 隨機(jī)分析程序
        4.4.3 基于PCE和CAPSO-SQP的可靠性優(yōu)化算法
    4.5 折疊翼展開機(jī)構(gòu)連桿可靠性優(yōu)化設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
5 基于可靠性優(yōu)化的聲陣列折疊翼展開機(jī)構(gòu)設(shè)計
    5.1 概述
    5.2 聲陣列展開機(jī)構(gòu)工作原理
    5.3 折疊翼展開機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)模型
    5.4 折疊翼展開機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型
        5.4.1 展開機(jī)構(gòu)系統(tǒng)動能
        5.4.2 展開機(jī)構(gòu)系統(tǒng)廣義力
        5.4.3 展開機(jī)構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)微分方程
    5.5 展開機(jī)構(gòu)參數(shù)化建模
    5.6 聲陣列展開機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化模型的建立
        5.6.1 展開機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計變量及隨機(jī)變量
        5.6.2 展開機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
        5.6.3 展開機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化約束條件
        5.6.4 展開機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化模型
    5.7 聲陣列展開機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化模型的求解
        5.7.1 展開時間及沖擊力PCE模型隨機(jī)分析
        5.7.2 聲陣列展開機(jī)構(gòu)優(yōu)化模型求解
    5.8 可靠性優(yōu)化結(jié)果模型仿真驗(yàn)證
    5.9 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3784987