基于矩阵算式和蚁群算法的元功能链设计方案优化方法

发布时间：2017-06-16 07:11

  本文关键词：基于矩阵算式和蚁群算法的元功能链设计方案优化方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为解决矩阵算式求解元功能链设计方案过程中缺乏优化工具的问题,提出了一种矩阵算式结合蚁群算法的优化方法。分析了相似性理论,用相似度和广义距离表征两个相邻元件的兼容性;定义了相似度矩阵,并使之与设计方案矩阵关联计算,获得了蕴含元件相似度信息的设计方案矩阵;定义了设计方案的评价模型和基于蚁群算法的优化模型,给出了评价参数、权重以及评价值的计算方法;以元件的评价得分作为信息素,以广义距离作为相邻节点路径的长度,构建了信息素矩阵和概率矩阵;将方案求解问题转化为组合优化的最优路径问题,用蚁群算法直接优化蕴含在设计方案矩阵中的方案,得到了同时满足结构需求、功能需求、评价需求的设计方案。通过某三轴伺服传送机构设计方案优化的实例,验证了方法的有效性。
【作者单位】： 临沂大学机械工程学院;南京航空航天大学机电学院;
【关键词】： 概念设计 方案求解 矩阵算式 相似性理论 蚁群算法
【基金】：国家自然科学基金(51575264) 江苏省高校青蓝工程 山东省自然科研基金(ZR2016EEM47)资助项目
【分类号】：TP18;TB472
【正文快照】： 0前言1产品创新设计一般从分析产品总功能开始,并逐级分解到最底层功能—元功能[1],元功能用功能基(Function basis,FB)[2-3]表述。按照信号流、物料流或能量流的顺序排列元功能,构成元功能链。复杂产品的功能模型可分解为多条元功能链,聚合每条元功能链的设计方案可获得复杂

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本文编号：454759