差异演化算法及其在机械优化设计中的应用

发布时间：2020-07-11 07:17

【摘要】： 演化算法是一类模拟生物自然选择与自然进化的随机搜索算法。该类算法不需要所求函数的其它辅助信息,且能够达到很高的精度要求,尤其适用于求解复杂的非线性优化问题。差异演化算法(Differemial Evolution,DE)是一种基于种群差异的演化算法,是由Rainer Store和Kenneth Price于1996年提出,它具有并行快速搜索的特点,并且易编程实现,随后在各领域得到了广泛的应用。鉴于差异演化算法存在的易早熟等问题及其在多目标优化中的应用潜能,本文主要开展了以下两个方面的研究工作。 首先,本文认为差异演化算法在演化过程中没有较好地体现群体合作演化的思想,并鉴于此,引入了群体中心点的概念,分别提出了群体中心点参与最优点竞争的修正的差异演化算法、群体中心点参与变异过程的中心差异演化算法和群体中心点既参与竞争又参与变异过程的修正的中心差异演化算法,并通过对算法参数的研究,引入了自适应交叉率的概念。 其次,鉴于多目标优化问题的广泛性和差异演化算法所具有的求解多目标优化的潜能,本文在所提出的中心差异演化算法的基础上,提出了一种基于动态Pareto解集的多目标差异演化算法。通过采用一个“外部档案”来存储当前所得到的Pareto最优解,在档案文件达到预设值后,对档案文件中的Pareto解按照NSGA-Ⅱ拥挤操作方法进行比较、淘汰,最终得到一个完整的Pareto最优解集;对于有约束条件的多目标优化问题,采用演化算法常用的直接求解法进行求解。 典型测试函数的仿真和工程优化设计实例的求解结果都表明本文提出的算法是行之有效的。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH122
【图文】：

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刀儿(x)一艺(对一‘ocos(2二x，)+‘0)，一5·‘2“:三5·‘2min(九卜人(0)=0，其二维图形(。=2)见图2.4(3)广义Griewangk函数人(x)min(儿)=五(0)=0，(4)Rosenbroek函数=1、寸二一六。。s}牛)，一10。:::10。廿4000廿戈访)其二维图形(n二2)见图2.5人(x)一艺[，00(戈+，一对)2+(戈一1)2]，xiE[一，00，100]min(人卜人(l)=0

(4)Rosenbroek函数=1、寸二一六。。s}牛)，一10。:::10。廿4000廿戈访)其二维图形(n二2)见图2.5人(x)一艺[，00(戈+，一对)2+(戈一1)2]，xiE[一，00，100]min(人卜人(l)=0，其二维图形(n=2)见图24.6浅闷飞，轰:

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本文编号：2750118