基于径向基函数代理模型的改进协同优化方法.pdf

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2013)Vo1．29No．3273文章编号：1006-4710(2013)03-0273-06基于径向基函数代理模型的改进协同优化方法魏锋涛，宋俐，李言，李振(西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西西安710048)摘要：为了改善协同优化方法的收敛性能并提高求解效率，提出了一种基于径向基函数代理模型的改进协同优化方法。该方法采用基于光滑参数优化径向基函数代理模型，构造了协同优化方法系统级约束的近似模型，并将置信域和均匀设计方法相结合，完成

2、近似模型的不断更新，引入粒子群优化算法完成了系统级和学科级优化问题的求解。利用数值计算和减速器设计两个典型算例对所提方法进行了验证，求解结果表明了改进协同优化方法可行且有效。关键词：改进协同优化方法；径向基函数；代理模型；粒子群优化算法中图分类号：TP301．6文献标志码：AImprovedCollaborativeOptimizationMethodBasedonRadialBasisFunctionSurrogateModelWEIFengtao，SONGLi，LIYan，LIZhen(FacultyofMechanicala

3、ndPrecisionInstrumentEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Inordertoimproveconvergenceperformanceandcomputationalefficiencyoftheconventionalcollaborativeoptimizationmethod，animprovedcollaborativeoptimizationmethodbasedonradialbasisfunction

4、surrogatemodelisproposedinthispaper．Inthismethod，theapproximateoptimizationmodelsofconstraintconditionsinsystem—levelaYeconstructedusingradialbasisfunctionsurrogatemodel，andareupdatedbyuniformdesignmethodcombinedwithconfidenceregions，andtheparticleswarmoptimi-zational

5、gorithmisintroducedtothesystem—leveloptimizationanddisciplinary—leveloptimization．Theim—provedcollaborativeoptimizationmethodistestedbyusingnumericalcalculationanddeceleratordesignastwotypicalexamples．Theprocessandresultverifythefeasibilityandeffectivenessofthepropose

6、dmethod．Keywords：improvedcollaborativeoptimizationmethod；radialbasisfunction；surogatemodel；particleswarmoptimizationalgorithm协同优化方法(CollaborativeOptimization，简称科问的一致性，而系统级等式约束条件又必须通过CO)是由斯坦福大学Kroo等人于1994年在一致性各个子学科优化获得，当子学科级最优解非常接近约束优化方法基础上提出的。该方法具有高度的学系统级期望值时，系统级约束条件的

7、梯度将会变得科自治性，其组织结构与现代工程设计分工形式一特别小，致使系统级收敛缓慢甚至无解j。针对上致，成为在多学科设计优化领域受到高度关注和广述问题，许多学者提出了一些改进措施，例如文献泛应用的一种非常有效的优化设计方法。[3]将系统级一致性等式约束松弛为不等式约束，协同优化方法是一个二级优化框架，将优化问提出了松弛因子法，但松弛因子的选取比较困难；文题分解为一个系统级优化和多个并行的子学科级优献[4]从几何的角度出发，对协同优化方法的优化化问题。通过系统级优化的等式约束条件来保证学过程进行分析，提出了利用学科间的不一致信息对收

8、稿日期：2013-05．20基金项目：国家自然科学基金资助项目(60903124)；西安理工大学科学研究基金资助项目(102．211112)。作者简介：魏锋涛，男，讲师，博士生，主要研究方向为现代优化设计理论与方法、复杂产品多目标多学科设计优化。E