基于云模型人工鱼群算法的模糊优化设计

• 作者: 高翔 王林军 杜义贤 李响 徐柳
• 来源期刊: 工程设计学报
• 关键词: 增广乘子法 云模型 人工鱼群算法 模糊优化 直齿圆柱齿轮 气门弹簧
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 优化设计|Optimization Design
• 页码范围: 433-442
• 页数: 10页
• 分类号: TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2021.00.058

摘要

云模型是通过熵来控制云滴的不确定度,并利用模糊集理论中的隶属函数来判断云滴的优劣,其正向云发生器可显著提高智能优化算法的全局寻优能力.为此,采用云模型中的正向云发生器来改进人工鱼群算法(称为云模型人工鱼群算法),并将其应用于机械零部件的模糊优化设计.首先,确定模糊综合评判所需的机械零部件的相关参数,并通过模糊综合评判确定其最优水平截集;然后,采用增广乘子法和云模型人工鱼群算法来求解机械零部件的模糊优化问题,并利用拟离散法将机械零部件的参数调整至对应的尺寸系列中,且确保其可通过疲劳强度校核.直齿圆柱齿轮和内燃机气门弹簧的模糊优化设计结果表明:为确保约束条件可被满足,应取较大的罚因子,使得拉格朗日函数中的Hessian矩阵正定;云模型可显著提高人工鱼群算法的寻优能力.所提出的模糊优化方法可广泛应用于机械零部件的设计,这对工程实际具有一定的意义.