面向绿色纺织柔性作业车间调度的混沌协同进化算法

1

作者 唐家琦 秦冠兴 +2 位作者 王鑫涛 张紫情 杜利珍 《纺织工程学报》 2025年第5期63-72,共10页

针对纺织行业柔性生产车间的绿色调度需求,提出一种融合离散粒子群与模拟退火机制的混沌协同进化算法(Chaotic Synergistic Evolutionary Algorithm,CSEA),旨在优化生产效能与设备能耗。首先,构建包含纺织设备能耗的多目标调度模型,采... 针对纺织行业柔性生产车间的绿色调度需求,提出一种融合离散粒子群与模拟退火机制的混沌协同进化算法(Chaotic Synergistic Evolutionary Algorithm,CSEA),旨在优化生产效能与设备能耗。首先,构建包含纺织设备能耗的多目标调度模型,采用典型遗传算法框架,并创新性引入基于混沌理论的动态交叉概率调节机制,利用Logistic映射方程提升调度过程中工序的多样性搜索能力。其次,在种群进化中嵌入离散粒子群算法优化纺织设备负载分配,同时结合模拟退火算法对工序进行精细邻域搜索,实现全局探索与局部开发的双重优化。最后,通过自适应早停策略动态终止无效迭代,显著降低时间成本。经Kacem数据集测试,与传统遗传算法和标准粒子群算法对比,该混合算法收敛速度提高37.6%,有效解决多品种、小批量订单下的纺织设备调度与能耗控制问题。 展开更多

关键词 柔性作业车间调度 混沌协同进化算法 离散粒子群优化 模拟退火 邻域搜索

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工程结构优化设计的改进混合遗传算法 被引量：22

2

作者 张延年 刘斌 +1 位作者 朱朝艳 郭鹏飞 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期65-69,共5页

根据工程实际以及规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现的未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等问题,采用一种新的遗传算子即单亲遗传算子对遗传算法进行了改... 根据工程实际以及规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现的未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等问题,采用一种新的遗传算子即单亲遗传算子对遗传算法进行了改进,并提出了离散变量结构优化设计的三等分割算法与遗传算法相结合的混合遗传算法。优化设计结果表明:改进混合遗传算法的收敛特性得到了很好的改善,既具有三等分割算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又具有遗传算法全局性好的特点,是高效、理想的工程结构优化设计方法。 展开更多

关键词 工程结构 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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离散变量优化设计的改进斐波那契遗传算法 被引量：12

3

作者 张延年 刘斌 +2 位作者 朱朝艳 董锦坤 李艺 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期55-60,共6页

根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗传算法... 根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗传算法的改进;提出一种离散变量结构优化设计的斐波那契算法,并与遗传算法结合在一起解决问题。优化设计结果表明,这种改进斐波那契遗传算法的收敛特性得到很好的改善,即发挥了斐波那契算法省时、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点,是有效的工程结构优化设计方法。 展开更多

关键词 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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带时间窗车辆路径问题的混合粒子群算法 被引量：21

4

作者 张丽艳 庞小红 +2 位作者 夏蔚军 吴智铭 梁硕 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1890-1894,1900,共6页

将粒子群优化算法与模拟退火算法结合,提出了一种求解车辆路径问题的混合粒子群算法.实例计算及与遗传算法比较的结果表明:应用混合粒子群算法可以快速地求得带时间窗车辆路径问题的优化解;该算法是一种求解离散组合优化问题的有效方法.

关键词 车辆路径问题 离散粒子群算法 模拟退火算法 混合粒子群优化算法

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基于混合遗传算法的建筑结构优化设计 被引量：39

5

作者 张延年 刘斌 郭鹏飞 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期990-993,共4页

提出一种离散变量结构优化设计的单向搜索算法并与标准遗传算法结合成混合遗传算法,即发挥了单向搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点·算例结果表明,该方法能直接计算具有应力约束和截面尺... 提出一种离散变量结构优化设计的单向搜索算法并与标准遗传算法结合成混合遗传算法,即发挥了单向搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点·算例结果表明,该方法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化设计问题,也能处理同时具有稳定约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题·这种混合遗传算法优于标准遗传算法和单向搜索算法,是兼二者之长,弃二者之短的高效的理想优化设计方法· 展开更多

关键词 全局最优 离散变量 结构优化 单向搜索算法 遗传算法 标准遗传算法 混合遗传算法

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求解置换流水线调度问题的混合离散果蝇算法 被引量：47

6

作者 郑晓龙 王凌 王圣尧 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期159-164,共6页

针对置换流水线调度问题,提出了一种新颖的混合离散果蝇算法.算法每一代进化包括4个搜索阶段:嗅觉搜索、视觉搜索、协作进化和退火过程.在嗅觉搜索阶段,采用插入方式生成邻域解;在视觉搜索阶段,选择最优邻域解更新个体;在协作进化阶段,... 针对置换流水线调度问题,提出了一种新颖的混合离散果蝇算法.算法每一代进化包括4个搜索阶段:嗅觉搜索、视觉搜索、协作进化和退火过程.在嗅觉搜索阶段,采用插入方式生成邻域解;在视觉搜索阶段,选择最优邻域解更新个体;在协作进化阶段,基于果蝇个体间的差分信息产生引导个体;在退火操作阶段,以一定概率接受最优引导个体从而更新种群.同时,通过试验设计方法对算法参数设置进行了分析,并确定了合适的参数组合.最后,通过基于标准测试集的仿真结果和算法比较验证了所提算法的有效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 置换流水车间调度 离散果蝇算法 协作进化 混合算法

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改进混合遗传算法在建筑结构优化设计中的应用 被引量：7

7

作者 张延年 刘剑平 +2 位作者 刘斌 朱朝艳 李艺 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期69-72,82,共5页

针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出引入转基因算子与单亲遗传算子,同时提出一种离散变量结构优化设计的三等分割算法,通过与遗传算法相结合并运用到初始群体形成和进化过程中,使... 针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出引入转基因算子与单亲遗传算子,同时提出一种离散变量结构优化设计的三等分割算法,通过与遗传算法相结合并运用到初始群体形成和进化过程中,使两种算法既可相互独立地运算,又可彼此相互协调、共同作用.根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立离散变量结构优化模型.各种算法的优化结果对比表明,改进混合遗传算法具有省时、高效、局部搜索能力强和全局性好的特点. 展开更多

关键词 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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改进单向搜索遗传算法的工程结构优化设计 被引量：12

8

作者 张延年 刘剑平 +2 位作者 刘斌 董锦坤 朱朝艳 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2005年第2期293-298,共6页

本文基于规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出一种新的遗传算子———单亲遗传算子,用于对遗传算法的改进。... 本文基于规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出一种新的遗传算子———单亲遗传算子,用于对遗传算法的改进。并提出一种离散变量结构优化设计的单向搜索算法与遗传算法结合在一起解决问题。优化设计结果表明,这种改进单向搜索遗传算法的收敛特性得到了很好的改善,即发挥了单向搜索算法局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点。该方法是一种有效的工程结构优化设计方法。 展开更多

关键词 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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混合遗传算法在工程结构优化设计中的应用 被引量：11

9

作者 张延年 刘斌 郭鹏飞 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2005年第3期23-26,共4页

根据工程实际 ,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求 ,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变量结构优化设计的斐波那契算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法。优化设计结果表明 ,这种混合遗传算法既发挥了斐波那契算法... 根据工程实际 ,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求 ,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变量结构优化设计的斐波那契算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法。优化设计结果表明 ,这种混合遗传算法既发挥了斐波那契算法省时、高效、局部搜索能力强的特点 ,又发挥了遗传算法全局性好的特点 ,是兼二者之长 ,弃二者之短的高效的理想的工程结构优化设计方法。 展开更多

关键词 工程结构 建筑结构 离散变量 结构优化设计 混合遗传算法 标准遗传算法 规范 技术标准 优化模型 约束条件

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等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略 被引量：41

10

作者 林歆悠 冯其高 张少博 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期102-110,共9页

以一款混联插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)的燃油经济性为研究目标,为改善以等效因子为核心的等效燃油瞬时消耗最小策略(Equivalent fuel consumption minimization strategy,ECMS)的控制效果,考虑电池荷电... 以一款混联插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)的燃油经济性为研究目标,为改善以等效因子为核心的等效燃油瞬时消耗最小策略(Equivalent fuel consumption minimization strategy,ECMS)的控制效果,考虑电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与燃油消耗的关系,构建等效因子全局优化模型;利用遗传算法离线优化一定工况下的等效因子S,得到不同电消耗续航行驶里程与电池SOC初始值的最佳等效因子MAP图,建立基于等效因子优化的ECMS能量管理策略,并考虑动力电池、电动机等部件的效率,获得最佳等效因子下的发动机、ISG电机、驱动电机的功率分配,并进行仿真与硬件在环试验,其中仿真结果表明,与未优化的等效因子相比,燃油经济性提高20.81%,硬件在环试验结果与仿真结果基本一致,表明所制定能量管理策略的有效性和可行性,进而为解决不同的行驶里程PHEV功率分配策略提供理论基础。 展开更多

关键词 插电式混合动力汽车 遗传算法全局优化 等效因子离散优化 控制策略

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采用混合遗传算法的建筑结构优化设计 被引量：7

11

作者 张延年 朱朝艳 +2 位作者 董锦坤 李艺 范鹤 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第5期708-710,共3页

根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法,既发挥了进退搜索算法高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗... 根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了建筑结构优化模型。并提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与标准遗传算法结合成混合遗传算法,既发挥了进退搜索算法高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点。算例结果表明,这种混合遗传算法收敛快、精度高,优于标准遗传算法和进退搜索算法;是兼二者之长,弃二者之短的高效的理想优化方法,可以直接用于多种建筑结构的优化设计。 展开更多

关键词 全局最优 离散变量 结构优化 遗传算法 混合遗传算法

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离散变量桁架结构拓扑优化的杂交算法 被引量：8

12

作者 朱朝艳 刘斌 +1 位作者 李艺 张延年 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期800-803,共4页

为了加快遗传算法的进化过程,提出了遗传算法和拟满应力算法相结合的杂交算法,并将它应用于离散变量桁架结构的拓扑优化问题·在对桁架结构受力分析的基础上,提出一种启发式方法对随机生成的拓扑结构形式作必要修正,以快速产生符合... 为了加快遗传算法的进化过程,提出了遗传算法和拟满应力算法相结合的杂交算法,并将它应用于离散变量桁架结构的拓扑优化问题·在对桁架结构受力分析的基础上,提出一种启发式方法对随机生成的拓扑结构形式作必要修正,以快速产生符合机动性要求的拓扑结构形式·利用遗传算法进行桁架结构拓扑优化,用拟满应力算法进行截面优化,并将截面优化的结果传递给遗传算法作为拓扑优化中遗传操作的根据,这样大大减少单纯用遗传算法进行优化的解空间,从而加快搜索进程·算例的结果表明,该方法用于桁架结构拓扑优化是简单、快速和有效的· 展开更多

关键词 启发式方法 离散变量 桁架结构 拓扑优化 遗传算法 拟满应力算法 杂交算法

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离散变量结构优化设计的混合遗传算法 被引量：7

13

作者 朱朝艳 叶冶 +1 位作者 郭鹏飞 刘红艳 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第1期57-59,共3页

针对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法,并基于满应力思想,对离散复合形法进一步做了改进,提高了离散复合形法的局部寻优能力,从而构造了一种改进的离散复合形法用于离散变量结构优化设计;对基本遗传算法运用Hamming距离控制种... 针对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法,并基于满应力思想,对离散复合形法进一步做了改进,提高了离散复合形法的局部寻优能力,从而构造了一种改进的离散复合形法用于离散变量结构优化设计;对基本遗传算法运用Hamming距离控制种群的个体差异;在适应度计算过程中加入判定因子来减少结构重分析次数;在遗传操作中,对交叉和变异操作做了改进,并把复合形算子嵌入到复制操作中,从而建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法。算例表明这种混合遗传算法优于基本遗传算法和改进的复合形法,是可行和有效的。 展开更多

关键词 离散变量 结构优化 离散复合形法 满应力 遗传算法 混合遗传算法

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离散变量结构优化设计的复合形遗传算法 被引量：9

14

作者 朱朝艳 刘斌 郭鹏飞 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期689-691,共3页

对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法,并基于满应力思想,对离散复合形法的优化结果进行进一步搜索,提高了离散复合形法的局部寻优能力·为了弥补遗传算法自身的不足,把改进的复合形算法作为复合形算子嵌入到遗传算法中,以... 对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法,并基于满应力思想,对离散复合形法的优化结果进行进一步搜索,提高了离散复合形法的局部寻优能力·为了弥补遗传算法自身的不足,把改进的复合形算法作为复合形算子嵌入到遗传算法中,以提高遗传算法的局部寻优能力;同时对遗传操作过程做了改进,如在进化初期采用大的交叉率,以尽快筛选出最优个体;对最差个体采用大的变异率,使其向最优解逼近,从而建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法·算例表明这种混合遗传算法优于基本遗传算法和改进的复合形法,是可行和有效的· 展开更多

关键词 离散变量 结构优化 离散复合形法 满应力 遗传算法 混合遗传算法

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离散变量桁架结构拓扑优化的混合遗传算法 被引量：8

15

作者 朱朝艳 刘斌 +1 位作者 郭鹏飞 张延年 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期656-661,共6页

为了避免结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来的计算上的麻烦 ,在对桁架结构受力分析的基础上 ,提出一种启发式方法 ,以快速产生符合机动性要求的拓扑结构形式 ;然后在既定的拓扑结构形式下采用混合遗传算法———拟满应力遗传算法... 为了避免结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来的计算上的麻烦 ,在对桁架结构受力分析的基础上 ,提出一种启发式方法 ,以快速产生符合机动性要求的拓扑结构形式 ;然后在既定的拓扑结构形式下采用混合遗传算法———拟满应力遗传算法进行截面优化。该方法通过在遗传算法中嵌入拟满应力算子 ,同时对基本遗传算法采用最优个体保留、最差个体替换和控制种群个体差异等改进措施 ,有效提高遗传算法求解的效率和质量。算例结果表明 ,该方法用于离散变量桁架结构拓扑优化是有效的。 展开更多

关键词 离散变量 桁架结构 拓扑优化 拟满应力法 遗传算法 混合遗传算法

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建筑结构优化设计的改进进退遗传算法 被引量：5

16

作者 张延年 刘斌 +1 位作者 李艺 郭鹏飞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期410-413,共4页

针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大、局部搜索能力差和迭代过程缓慢等缺点.提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与遗传算法结合在一起解决问题;并提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗... 针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大、局部搜索能力差和迭代过程缓慢等缺点.提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与遗传算法结合在一起解决问题;并提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗传算法的改进.结果表明,这种改进退遗传算法即发挥了进退搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点;采用的改进措施效果明显,其收敛特性得到很好的改善.该算法是高效的理想工程结构优化设计方法. 展开更多

关键词 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法

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离散变量桁架结构拓扑优化的改进混合遗传算法 被引量：4

17

作者 朱朝艳 张晓东 +1 位作者 王芳 刘斌 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期102-106,共5页

为了避免在结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来计算上的麻烦,在对桁架结构进行受力分析的基础上设计了一些启发式准则来产生可能的拓扑结构形式,然后采用一种改进的混合遗传算法进行截面优化.混合遗传算法将离散复合形法引入到遗... 为了避免在结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来计算上的麻烦,在对桁架结构进行受力分析的基础上设计了一些启发式准则来产生可能的拓扑结构形式,然后采用一种改进的混合遗传算法进行截面优化.混合遗传算法将离散复合形法引入到遗传算法中,一方面利用遗传算法为离散复合形法提供可行点;另一方面利用离散复合形法对遗传算法种群中的可行个体和不可行个体进行改进,从而提高了遗传算法的局部寻优能力,并对标准遗传算法在选择、交叉和变异操作上作了一些改进.它将两种算法的优点集中在一起,同时又弥补了两者的不足.算例的结果表明,该方法用于桁架结构拓扑优化是简单、快速和有效的. 展开更多

关键词 离散变量 拓扑优化 离散复合形法 遗传算法 混合遗传算法

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求解TSP问题的混合杂草优化算法 被引量：5

18

作者 彭斌 胡常安 +2 位作者 邵兵 谢小正 郑玉巧 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期52-55,218,共5页

根据组合优化问题的特点,提出一种离散混合杂草优化算法来解决旅行商问题,通过对算法中正态分布于父代周围的子代进行离散化分析,并引入遗传操作中的单点顺序交叉法和对换变异法,从而有效防止了算法的早熟收敛。计算机仿真结果表明,离... 根据组合优化问题的特点,提出一种离散混合杂草优化算法来解决旅行商问题,通过对算法中正态分布于父代周围的子代进行离散化分析,并引入遗传操作中的单点顺序交叉法和对换变异法,从而有效防止了算法的早熟收敛。计算机仿真结果表明,离散混合杂草优化算法相对于基本粒子群算法具有更好的性能。 展开更多

关键词 离散混合杂草优化算法 旅行商问题 组合优化 正态分布

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混合模型试验等效水深截断系统优化设计研究 被引量：7

19

作者 张火明 杨建民 肖龙飞 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2006年第2期7-13,20,共8页

进行了深海海洋平台混合模型等效水深截断系统优化设计试验研究,优化方法选用混合离散变量模拟退火法,目标函数为截断系统和原系统的静力特性相似程度。以一个转塔式系泊浮式生产系统为例进行了等效水深截断系统优化设计计算。

关键词 深海平台 混合模型试验技术 混合离散变量 模拟退火法 优化设计

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离散变量桁架结构拓扑优化设计的混合算法 被引量：8

20

作者 姜冬菊 王德信 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期112-116,共5页

将相对差商法和混沌优化结合起来,形成求解离散变量桁架结构拓扑优化设计的混合算法。利用相对差商法可以对离散变量快速寻优的特点,及混沌变量的全局遍历性,可以有效地跳出局部最优解,达到拓扑优化全局寻优的目的。通过采用和准最优解... 将相对差商法和混沌优化结合起来,形成求解离散变量桁架结构拓扑优化设计的混合算法。利用相对差商法可以对离散变量快速寻优的特点,及混沌变量的全局遍历性,可以有效地跳出局部最优解,达到拓扑优化全局寻优的目的。通过采用和准最优解的对比及几何稳定性的判断等辅助性技术,降低了重分析次数。同时,高效的重分析方法的结合,提高了求解的效率,也避免了拓扑优化问题中求解的一些困难。算例表明,该算法对于离散变量的拓扑优化设计问题是快速有效的。 展开更多

关键词 离散变量 桁架结构 拓扑优化 相对差商法 混沌优化 混合算法

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