基于整数编码遗传算法改进的起重机主梁优化.pdfVIP

基于整数编码遗传算法改进的起重机主梁优化 高 飞 刘金 良 肖 刚 浙江工业大学 杭州 310023 摘 要：轻量化是起重机的发展趋势之一，利用优化技术减轻主梁质量是其关键而有效的方法之一。首先， 综合考虑主梁设计模型中变量的离散性与连续性以及各类约束，对传统主梁优化模型进行了补充与改进 ；然后， 对传统的整数编码遗传算法进行了改进，保留了选择 、交配、变异操作产生的群体 ，扩大了有哪些信誉好的足球投注网站空间，能够处 理新的主梁优化模型中设计变量取值区间不同、变量间有约束的情况；最后，以浙江省某企业的QD型起重机为 实例 ，利用改进的整数编码遗传算法对主梁进行了优化求解，同时通过与现有算法的比较，优化模型的有效性 和算法的收敛稳定性得到了验证。 关键词：起重机 ；主梁优化；整数编码；遗传算法改进 中图分类号 ：TP391．72 文献标识码：A 文章编号：1001—0785 (2012)08—0041—05 Abstract：Lightweightisoneofthedevelopmenttrendsforcrane，whilereductionofgirderweightbyoptimization technologyisoneofcriticalandeffectivemethods．Firstly，bycomprehensivelyconsideringthecontinuousanddiscretede- signvariablesandotherconstraintsinthegirderdesignmodel，traditionalgirderoptimizationmodeliscompensatedandim— proved．Secondly，theintegercodinggeneticalgorithm wasimproved，whichcankeepgroupsproducedbychoosing，mat· ingandvariation，expandsolutionsearchingspaceanddealwiththeproblem thatdesignvariableshavedifferentinterval andconstraints．Finally，theoptimizationmodelandtheimprovedgeneticalgorithm areusedinaninstanceofcranegirder inacompanyofZhejiangprovince，andalso，theimprovedalgorithmisdiscussedandcomparedwiththealgorithmsmen— tionedinliteratures，whichisprovedeffectiveandofconvergencestability． Keywords：crane；girderoptimization；integercoding；improvedgeneticalgorithm 对结果进行离散化处理，此时不能保证最后的结 0 引言 果仍满足约束条件，另外，正应力约束条件和刚 起重机是在 国民经济 中发挥重要作用的装备 度约束条件具体公式未描述清楚。 型产品，它需要消耗大量的钢材，轻量化是其发 另一方面，各种优化算法如神经网络 ¨、遗 展趋势之一 。由于主梁 占起重机总质量的60％左 传算法 ， 、改进差分进化算法 J、粒子群优 右，故轻量化的关键是如何减轻主梁质量，这不 化 等被用于主梁优化求解 ，其 中的遗传算法采 仅有利于节约社会资源 ，同时有利于降低企业产 用二进制编码 ，需要不断地编码和解码 ，使得计 品成本，增强企业 的市场竞争力。 算效率低下。文献 [6]根据热轧钢板的国家标 轻量化的有效方法之一是对起重机主梁进行 准，