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基于机床整机动态性能的立柱结构优化设计 被引量:1
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作者 李有堂 王振宇 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期150-157,共8页
基于机床整机动态性能分析,对薄弱结构件立柱的外形结构与内部筋板进行优化设计。利用有限元方法对立柱单件进行动态性能分析,结果得出立柱原有内部筋板样式与分布的设计结构不合理,对立柱进行拓扑优化。根据立柱动态性能分析得到的数... 基于机床整机动态性能分析,对薄弱结构件立柱的外形结构与内部筋板进行优化设计。利用有限元方法对立柱单件进行动态性能分析,结果得出立柱原有内部筋板样式与分布的设计结构不合理,对立柱进行拓扑优化。根据立柱动态性能分析得到的数据与拓扑优化后的内部筋板分布情况重新设计了立柱的外形结构以及内部筋板样式和分布,并对立柱的内部筋板样式与尺寸进行参数相关性分析,建立响应面优化模型,使用多目标遗传算法(Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA)(基于NSGA-Ⅱ的变体)对其关键尺寸进行多目标参数优化,并对比优化后整机与原型机。结果表明,优化后的立柱一阶固有频率提高了10.2%;整机在X方向的最大共振峰值下降了15%,Y方向下降了25%,Z方向下降了54%,并且X、Y这2个方向的共振波峰均有不同程度的后移,故优化后的整机在静、动态性能上均得到了提高。 展开更多
关键词 立柱 筋板样式 有限元法 拓扑优化 多目标参数优化
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基于拓扑优化方法的新型三向隔震支座设计与参数优化
2
作者 盛鹰 李宁 +3 位作者 贾彬 严熙川 郑文杰 杨振超 《西南科技大学学报》 2025年第1期60-66,共7页
针对现有被动隔震装置性能参数固定造成的对随机多变地震荷载抑制效果有限的问题,运用拓扑优化方法建立了能适应宽频段(0~20 Hz)地震动荷载的三向隔震支座模糊优化模型,研究了隔震支座最佳隔震性能与设计参数耦合影响的对应关系。采用... 针对现有被动隔震装置性能参数固定造成的对随机多变地震荷载抑制效果有限的问题,运用拓扑优化方法建立了能适应宽频段(0~20 Hz)地震动荷载的三向隔震支座模糊优化模型,研究了隔震支座最佳隔震性能与设计参数耦合影响的对应关系。采用改进遗传算法实现了隔震支座的多参数优化;采用优化中心梯度法分析了各参数的敏感度,为模糊优化设计和刚度调整提供依据。实验验证了运用该方法设计的新型隔震支座的可靠性。 展开更多
关键词 三向隔震支座 拓扑优化 多参数优化 敏感度分析
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基于多粒度聚类和EEMD的低压配电网拓扑识别 被引量:1
3
作者 蒙静 庞博 +2 位作者 张洋 辛平元 白昊东 《电子设计工程》 2025年第17期114-117,122,共5页
低压配电网拓扑结构复杂,节点复杂度较高,在确定电力网络中各个节点的连接方式时易受噪声影响。为此,提出基于多粒度聚类和EEMD的低压配电网拓扑识别方法。基于多粒度聚类分析,获得不同层次的拓扑结构与关键节点信息,引入EEMD算法去除... 低压配电网拓扑结构复杂,节点复杂度较高,在确定电力网络中各个节点的连接方式时易受噪声影响。为此,提出基于多粒度聚类和EEMD的低压配电网拓扑识别方法。基于多粒度聚类分析,获得不同层次的拓扑结构与关键节点信息,引入EEMD算法去除信息噪声,减少模态混叠现象。基于特征信息求解配电网拓扑结构特征,实现对低压配电网拓扑需求的分析。选取特征数据,通过初始化拓扑结构修正识别参数,最终完成拓扑识别。实验结果表明,该方法可准确识别低压配电网的串联、并联拓扑模式,精准获得各个节点的连接方式,掌握配电网运行状态。 展开更多
关键词 多粒度聚类 EEMD算法 低压配电网 拓扑结构 识别参数
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液压支架底座结构的轻量化设计及对比分析
4
作者 任家苇 《机械管理开发》 2025年第4期143-145,共3页
为实现液压支架底座的轻量化,同时提高其结构性能。通过采用拓扑优化和多目标参数优化相结合的设计方式,底座质量由优化前的1437.1 kg变为1415.8 kg,降低1.5%。对比分析轻量化前后底座的性能:经优化后,最大变形、最大应力分别降低2.7%、... 为实现液压支架底座的轻量化,同时提高其结构性能。通过采用拓扑优化和多目标参数优化相结合的设计方式,底座质量由优化前的1437.1 kg变为1415.8 kg,降低1.5%。对比分析轻量化前后底座的性能:经优化后,最大变形、最大应力分别降低2.7%、7.6%;低周及高周疲劳下的疲劳寿命得到提升,且模态频率有效避开了激振,因此,经轻量化后的底座性能得到明显提升,达到预期设计效果。 展开更多
关键词 液压支架 轻量化设计 拓扑优化 多目标参数优化
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多重化双向DC-DC变换器复合校正双闭环控制策略研究 被引量:15
5
作者 陈明 汪光森 +2 位作者 刘德红 郭俊华 胡安 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期83-88,共6页
利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器的平均状态空间模型。在该模型基础上提出一种新颖的基于变量代换和参数估计的复合校正电流内环、电压外环双闭环控制策略。所采用变量代换的方法实现电流、电压双闭环内部的解耦。电流、电压... 利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器的平均状态空间模型。在该模型基础上提出一种新颖的基于变量代换和参数估计的复合校正电流内环、电压外环双闭环控制策略。所采用变量代换的方法实现电流、电压双闭环内部的解耦。电流、电压环调节器均采用串联校正环节加PI调节器来将系统模型整定为标准二阶系统,并得到了控制参数计算公式,分析了电压外环的抗扰特性,为具体的控制参数的选择提供一定依据。对所采用的上述控制策略进行了仿真和实验研究。该控制策略控制简单,易于工程实现,仿真结果表明采用该控制策略为三重化双向DC-DC变换器所设计的调节器参数能满足各项动、稳态性能指标,工况间切换良好,且对负载大范围扰动、输入电压突变及电感值变化均具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换器 多重化 双闭环 复合校正 变量代换 参数估计 PI调节器
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优化技术在航天器结构设计中的应用 被引量:2
6
作者 常洁 成志忠 +3 位作者 梁东平 许焕宾 余晨帆 李小琪 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第5期660-665,共6页
针对某航天器相机安装支架结构设计时安装边界条件差、重量要求苛刻、力学性能要求高等难点,研究支架构型最优解。分别以最高基频和最小体积作为目标函数进行拓扑优化,完成多目标优化。在拓扑优化基础上,针对梁系长度、梁系分布、截面面... 针对某航天器相机安装支架结构设计时安装边界条件差、重量要求苛刻、力学性能要求高等难点,研究支架构型最优解。分别以最高基频和最小体积作为目标函数进行拓扑优化,完成多目标优化。在拓扑优化基础上,针对梁系长度、梁系分布、截面面积,进一步完成多参数优化,并结合工程实现得到最优的支架结构。有限元建模分析结果表明:重量较原设计方案轻49%,基频高22%,强调裕度大于2;设计效率更高、结构性能更优。支架已随航天器通过了飞行试验考核验证。 展开更多
关键词 航天器 拓扑 多目标优化 参数优化
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网格拓扑和湍流模型参数对多段翼流动的影响 被引量:3
7
作者 成水燕 聂智军 +1 位作者 郭洋 张小莉 《航空计算技术》 2012年第2期56-59,共4页
计算网格和湍流模型是影响CFD结果不确定的重要因素。基于NHLP-2D高升力翼型开展了数值试验对比研究,采用多块分区方法研究了适用于二维复杂构型的网格拓扑结构和网格分布方法,并在尽量排除网格影响因素的情况下,采用均匀设计方法初步... 计算网格和湍流模型是影响CFD结果不确定的重要因素。基于NHLP-2D高升力翼型开展了数值试验对比研究,采用多块分区方法研究了适用于二维复杂构型的网格拓扑结构和网格分布方法,并在尽量排除网格影响因素的情况下,采用均匀设计方法初步分析了SST模型参数在低速多段翼型绕流流场中的影响大小。研究成果在工程应用中具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 多段翼型 NHLP-2D 网格拓扑 湍流模型参数
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平衡参数自适应下基于模体的混合阶网络多智能体一致性 被引量:1
8
作者 谢光强 吴烨彬 李杨 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第12期269-276,共8页
充分利用多智能体网络结构中的高阶信息可以有效增强多智能体一致性。现有的基于模体加权的多智能体框架(Motif-aware Weighted Multi-agent System,MWMS)将关注点集中在复杂网络中连接信息的提取,忽略了网络中的碎片信息,导致MWMS在取... 充分利用多智能体网络结构中的高阶信息可以有效增强多智能体一致性。现有的基于模体加权的多智能体框架(Motif-aware Weighted Multi-agent System,MWMS)将关注点集中在复杂网络中连接信息的提取,忽略了网络中的碎片信息,导致MWMS在取不同的平衡参数值时收敛效果差异较大。针对上述问题,提出了一种平衡参数自适应下基于模体加权的多智能体系统框架(Alpha-adaptive Motif-aware Weighted Multi-agent System,AMWMS),揭示了多智能体系统在混合阶网络下的平衡参数的调节规律。首先,提出了基于Jaccard相似性的高阶网络碎片化程度量化方法和基于相对距离的低阶网络碎片化程度量化方法,用于对不同网络层碎片信息进行建模;其次,设计了自适应参数生成的混合阶网络(Adaptive Parameter Generation Hybrid-Order Network,APGHNet),APGHNet的平衡参数能够在系统演化过程中自适应变化;最后,给出了平衡参数自适应下基于模体矩阵的多智能体一致性协议。通过仿真实验与MWMS中的一致性协议进行比较,验证了新协议的平衡参数自适应生成方法的有效性,系统最终能够收敛到较少的簇,增强了系统一致性。 展开更多
关键词 多智能体系统 平衡参数自适应 网络碎片度量 拓扑优化
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一种攀爬清洁机器人底盘优化设计研究 被引量:7
9
作者 高永祥 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第1期237-242,247,共7页
为提高平地楼道两用攀爬清洁机器人底盘刚度、强度和稳定性,减小结构重量,总结了平地清扫和不同楼梯角度下的攀爬清扫四种典型工况的工作特征。分析了攀爬清洁机器人的组成和工作原理,建立了各典型工况下工作载荷的数学模型。采用拓扑... 为提高平地楼道两用攀爬清洁机器人底盘刚度、强度和稳定性,减小结构重量,总结了平地清扫和不同楼梯角度下的攀爬清扫四种典型工况的工作特征。分析了攀爬清洁机器人的组成和工作原理,建立了各典型工况下工作载荷的数学模型。采用拓扑优化的优化设计方法,对机器人底盘结构进行优化设计,得到了底盘的最佳材料分布。基于空间钢架的有限元分析法,获得了底盘钢架的最大弯矩、最大扭矩、剪力和最大变形,并建立了底盘理论力学模型。采用了一种多目标自适应混沌粒子群优化算法(MACPSO),以底盘重量、最大应力和最大变形为目标函数,对底盘的主要参数进行优化设计。优化结果表明:攀爬清洁机器人底盘质量减小了54.2%,最大应力降低了17.5%,最大变形减小了28.5%,底盘质心位置前移了9.85%,提高了整机的刚强度和稳定性。 展开更多
关键词 清洁机器人 拓扑优化 空间钢架 多目标优化 粒子群算法 参数优化
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多智能体系统离散时间一致性问题中的参数设计 被引量:6
10
作者 何吕龙 柏鹏 +2 位作者 梁晓龙 张佳强 王维佳 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1455-1460,共6页
研究二阶多智能体系统在固定、有向通信拓扑条件下的离散时间一致性问题.针对每个智能体,采用基于速度、位置的分布式控制协议,分析速度、位置增益系数以及采样周期等参数对系统一致性的影响.结果表明,要实现二阶多智能体系统的一致性控... 研究二阶多智能体系统在固定、有向通信拓扑条件下的离散时间一致性问题.针对每个智能体,采用基于速度、位置的分布式控制协议,分析速度、位置增益系数以及采样周期等参数对系统一致性的影响.结果表明,要实现二阶多智能体系统的一致性控制,在保持个体之间通信拓扑有生成树的同时,控制协议中的各个参数还必须满足一定的约束条件.系统拉普拉斯矩阵的特征值和采样周期对系统能否实现渐近一致起到了关键的作用.最后,给出一致性控制中参数设计的一种可行方法,并通过仿真对理论分析的正确性进行验证. 展开更多
关键词 多智能体系统 一致性 分布式控制 参数设计 通信拓扑
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新的无线传感器网络覆盖控制算法 被引量:32
11
作者 韩志杰 吴志斌 +2 位作者 王汝传 孙力娟 肖甫 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期174-184,共11页
首先,设计了节点自适应传感半径调整算法(AASR,adaptive adjustment of sensing radius),通过节点自适应选择最佳的覆盖范围,有效地进行节点覆盖控制,减少节点能量虚耗,提高覆盖效率。其次,从调整效果、能量消耗和覆盖冗余度3个方面对... 首先,设计了节点自适应传感半径调整算法(AASR,adaptive adjustment of sensing radius),通过节点自适应选择最佳的覆盖范围,有效地进行节点覆盖控制,减少节点能量虚耗,提高覆盖效率。其次,从调整效果、能量消耗和覆盖冗余度3个方面对节点自适应传感半径调整算法进行了模拟实验和分析。仿真结果表明,AASR能够有效提高节点生存时间,减少能量消耗,提高覆盖率。 展开更多
关键词 WSN 覆盖控制 拓扑控制 半径调整
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采用模块化结构的统一潮流控制器设计与仿真 被引量:35
12
作者 荆平 周飞 +1 位作者 宋洁莹 郭剑波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期356-361,共6页
统一潮流控制器应用于输电系统时需要解决适应于高压大容量的主回路选择与设计、调制控制等问题。文中对统一潮流控制器可采用的典型大功率多电平换流器进行对比和评述,在此基础上,对基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器的参数设计... 统一潮流控制器应用于输电系统时需要解决适应于高压大容量的主回路选择与设计、调制控制等问题。文中对统一潮流控制器可采用的典型大功率多电平换流器进行对比和评述,在此基础上,对基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器的参数设计方法、控制系统结构、调制策略和启动方式等问题进行设计与仿真,验证了统一潮流控制器采用模块化拓扑结构的可行性,并指出存在的问题。 展开更多
关键词 统一潮流控制器 模块化多电平 拓扑 参数设计 控制系统
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区间参数压电智能连续体多目标拓扑优化 被引量:1
13
作者 靳玉佳 徐斌 姜节胜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第7期1150-1153,1158,共5页
研究具有区间参数的压电智能连续体结构/控制一体化多目标拓扑优化设计问题。构建以结构质量和二次型最优控制能量的上限极小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息和控制器信息为设计变量,满足结构应力、控制器电压非概率可靠性为约束条... 研究具有区间参数的压电智能连续体结构/控制一体化多目标拓扑优化设计问题。构建以结构质量和二次型最优控制能量的上限极小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息和控制器信息为设计变量,满足结构应力、控制器电压非概率可靠性为约束条件的区间参数受控结构的一体化多目标拓扑优化数学模型。基于泰勒展开和区间扩张,给出了应力、控制器电压的均值和离差,二次型最优控制能量区间的计算表达式。优化求解策略采用基于Pareto排序的多目标遗传算法。数值算例的结果表明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 区间参数 压电智能连续体结构 非概率可靠性 多目标 一体化拓扑优化
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基于区间可能度的区间参数桁架结构多目标拓扑优化 被引量:1
14
作者 靳玉佳 徐斌 姜节胜 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期229-234,共6页
研究区间参数桁架结构在应力和频率约束下的多目标拓扑优化问题,即构建区间参数桁架结构的多目标拓扑优化模型,以各杆截面面积和拓扑逻辑变量为设计变量,结构总质量和结构最大位移上限最小为目标函数,满足单元区间应力可能度、区间频率... 研究区间参数桁架结构在应力和频率约束下的多目标拓扑优化问题,即构建区间参数桁架结构的多目标拓扑优化模型,以各杆截面面积和拓扑逻辑变量为设计变量,结构总质量和结构最大位移上限最小为目标函数,满足单元区间应力可能度、区间频率可能度为约束条件。利用泰勒展开和函数的区间扩张导出应力、位移和频率响应的区间包,采用基于个体排序的Pareto遗传算法求解其有约束多目标优化问题。两个数值算例验证文中模型及求解策略与方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 区间参数桁架 多目标拓扑优化 泰勒展开 区间扩张 区间可能度 遗传算法
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基于改进樽海鞘群算法的PMSM多参数辨识 被引量:28
15
作者 王梦秋 王艳 纪志成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4284-4291,4297,共9页
针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)多参数辨识速度慢、精度低等问题,提出了一种基于改进樽海鞘群算法的参数辨识方法。采用自适应评估移动策略和基于冯诺依曼拓扑结构的邻域最优引领策略两次更新追随者位置,... 针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)多参数辨识速度慢、精度低等问题,提出了一种基于改进樽海鞘群算法的参数辨识方法。采用自适应评估移动策略和基于冯诺依曼拓扑结构的邻域最优引领策略两次更新追随者位置,加强个体间信息交流与协作,进而加快了参数辨识收敛速度;采用反向学习策略以一定变异概率对个体位置进行扰动,算法更易跳出局部最优,进而减小了参数误收敛的可能性。仿真实验表明该算法能快速准确地辨识PMSM参数。 展开更多
关键词 樽海鞘群算法 冯诺依曼结构 反向学习 永磁同步电机 多参数辨识
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多区域变参数功能梯度结构拓扑优化方法
16
作者 李智忠 刘龙 +3 位作者 王天赐 彭翔 王柏村 易兵 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1948-1958,共11页
为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域... 为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性。最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 拓扑优化 功能梯度结构 多区域 变参数
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正压富氧舱轻量化设计研究 被引量:1
17
作者 李秦川 王杰 方夏 《机械》 2023年第6期23-30,共8页
正压富氧舱是一款面向长期工作在高原地区的高原病患者的医疗保健舱,通过提高舱内压强和氧气浓度的方式,创造正压富氧环境来缓解和治疗高原病。但是由于其本身质量较大,运输极其不便,高原地区的施工人员在出现高原病症之后因为缺少正压... 正压富氧舱是一款面向长期工作在高原地区的高原病患者的医疗保健舱,通过提高舱内压强和氧气浓度的方式,创造正压富氧环境来缓解和治疗高原病。但是由于其本身质量较大,运输极其不便,高原地区的施工人员在出现高原病症之后因为缺少正压富氧舱而不能及时缓解症状,对他们的人身健康造成影响。本文以多人正压富氧舱为研究主体,在SolidWorks软件中建立相应的三维模型,通过ANSYS Workbench软件运用拓扑优化和多目标参数优化法,对正压富氧舱的舱体内壳、舱体外壳和夹层加强筋三个主要部分进行轻量化设计,最终在最大变形,最大应力量允许的变化范围内,保证了其强度、刚度和安全性的同时,对正压富氧舱整体减重了24%,达到了轻量化的目标,为后续更深入的研究提供了一些理论依据。 展开更多
关键词 正压富氧舱 拓扑优化 多目标参数优化 轻量化
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异质非线性多智能体系统时变编队控制 被引量:5
18
作者 王为科 章伟 +1 位作者 宋芳 龙林 《电子科技》 2021年第8期50-57,共8页
实际应用中,需要多种智能体按照期望的编队队形协同工作,此时多智能体系统是异质的。针对此问题,文中基于一致性原理研究了异质非线性多智能体系统的时变编队控制问题。采用非线性参数分解的方法,将系统异质非线性项以统一的形式表示,... 实际应用中,需要多种智能体按照期望的编队队形协同工作,此时多智能体系统是异质的。针对此问题,文中基于一致性原理研究了异质非线性多智能体系统的时变编队控制问题。采用非线性参数分解的方法,将系统异质非线性项以统一的形式表示,设计了一种编队控制策略。在有向拓扑结构下,使用领导者-跟随者方法,基于自适应策略与状态信息反馈设计了一种自适应时变编队控制策略,并利用Lyapunov稳定性理论证明了控制策略的稳定性。在1个领导者与3个跟随者的情况下进行了仿真,结果显示,在时间为40 s时系统基本稳定,时间为60 s时系统稳定并形成了期望的时变编队,证明了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 异质非线性 多智能体 参数分解 有向拓扑 自适应控制 状态反馈 时变编队 稳定性分析
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多参数C-半群拓扑与弱多参数C-半群拓扑 被引量:1
19
作者 毕伟 《河南科学》 2019年第3期333-336,共4页
利用多参数C-半群与连续线性泛函的概念,引入两个新的局部凸向量拓扑,并对它们的基本性质进行研究,从而推广了多参数C-半群的理论.
关键词 多参数C-半群 局部凸向量拓扑 多参数C-半群拓扑 弱多参数C-半群拓扑
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LCL-S型无线电能传输系统负载与互感辨识方法 被引量:2
20
作者 仇逸 汪凤翔 +1 位作者 黄卫东 黄东晓 《福建工程学院学报》 CAS 2022年第3期275-280,共6页
针对无线电能传输系统因线圈偏移、受电设备阻抗变化等导致系统模型参数不精确的问题,提出一种基于粒子群算法的LCL-S型无线电能传输系统负载与互感辨识方法。根据LCL-S补偿拓扑原边恒流及副边恒压的输出特性,采用滤波电容能量守恒理论... 针对无线电能传输系统因线圈偏移、受电设备阻抗变化等导致系统模型参数不精确的问题,提出一种基于粒子群算法的LCL-S型无线电能传输系统负载与互感辨识方法。根据LCL-S补偿拓扑原边恒流及副边恒压的输出特性,采用滤波电容能量守恒理论,建立负载输出电压与互感、原边线圈电压与负载的数学描述。以输出电压理论值与实际值之间的误差构建成本函数,设计粒子群算法,通过数值寻优实现参数的辨识。仿真与实验结果均验证了该方法能够较为准确地辨识出互感与负载大小,且无需增加额外硬件电路及控制,降低了系统复杂程度。 展开更多
关键词 磁耦合谐振 无线电能传输 多参数辨识 粒子群算法 多谐振补偿拓扑
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