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惩罚函数法在三维等参杂交元的应用

应用数学和力学 2005年第8期26卷 929-936页

作者：陈道政焦兆平合肥工业大学土木建筑工程学院合肥230009 番禺职业技术学院广州511483

提出在等参杂交元中用惩罚函数法引入平衡约束条件,具体讨论了惩罚函数法在三维等参杂交元中的运用,并提出采用分项罚数的方法,建立最佳的罚平衡杂交元模型.罚平衡法可以在不增加自由度的前提下,有效地扼制寄生应力.数值实验表明,新建... 详细信息

提出在等参杂交元中用惩罚函数法引入平衡约束条件,具体讨论了惩罚函数法在三维等参杂交元中的运用,并提出采用分项罚数的方法,建立最佳的罚平衡杂交元模型.罚平衡法可以在不增加自由度的前提下,有效地扼制寄生应力.数值实验表明,新建立的单元,可以有效地抑制单元畸变对计算精度的影响,从而大幅度提高畸变网格下的计算精度,方法带有普遍性.

关键词：惩罚函数法杂交元三维应用计算精度约束条件数值实验单元畸变畸变网格自由度平衡法元模型大幅度普遍性

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基于惩罚函数法的针织圆纬机大鼎轻量化设计

机械工程师 2022年第10期 1-3,7页

作者：顾立志王冬刘晓波苏伟君高善平张森华欧阳琳兰潮麟宋金玲泉州信息工程学院虚拟制造技术福建省高校重点实验室福建泉州362000 华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007 福建佰源智能装备股份有限公司福建泉州362005 泉州师范学院物理与信息工程学院福建泉州362000

针织圆纬机的大鼎是织机的重要零件,是形成圆纬机构架、支承大鼎齿轮传动、保持机器工作刚度和避免振动的关键件。通常大鼎由HT250铸成,为减少铸造缺陷和保证机加质量,铸件尺寸较大,整体沉重,耗用更多的材料,增加其他件载荷,浪费能源。... 详细信息

针织圆纬机的大鼎是织机的重要零件,是形成圆纬机构架、支承大鼎齿轮传动、保持机器工作刚度和避免振动的关键件。通常大鼎由HT250铸成,为减少铸造缺陷和保证机加质量,铸件尺寸较大,整体沉重,耗用更多的材料,增加其他件载荷,浪费能源。为解决此问题,文中运用最优化理论的惩罚函数法,以保证功能为约束条件、以相关几何特征为决策变量、以质量最小为评价目标,进行优化分析与设计,实现轻量化。实验研究表明,以某一型号的圆纬机(质量为465.1 kg)大鼎为例,减重96.21 kg,轻量化20.69%,同时保证机器的优质功能。

关键词：最优化理论轻量化设计惩罚函数法圆纬机大鼎约束条件

遗传算法与惩罚函数法在辗轧成形工艺参数优化中的应用

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中国机械工程 2009年第14期20卷 1704-1707页

作者：骆志高王祥李举陈坤江苏大学镇江212013

针对锥辊辗轧成形工艺参数调整难的问题,建立辗轧工艺参数优化的数学模型,运用惩罚函数法把多约束的目标函数转化为无约束的目标函数,进而建立适用于遗传算法(GA)的适应度函数,对辗轧工艺参数进行优化。最后分别给出了标准遗传算法(cano... 详细信息

针对锥辊辗轧成形工艺参数调整难的问题,建立辗轧工艺参数优化的数学模型,运用惩罚函数法把多约束的目标函数转化为无约束的目标函数,进而建立适用于遗传算法(GA)的适应度函数,对辗轧工艺参数进行优化。最后分别给出了标准遗传算法(canonical genetic algorithms,CGA)优化和遗传算法结合内点惩罚优化过程中各个目标函数的变化曲线,得到了最佳工艺参数,并通过实验把轧出的叶片与标准叶片进行比较。实验证明,该方法对辗轧参数的优化是切实可行的,对工厂的实际生产具有指导作用。

关键词：螺旋叶片辗轧成形遗传算法惩罚函数法参数优化

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惩罚函数法井约束地层压力预测

石油物探 2002年第3期41卷 285-288页

作者：张世晖刘天佑晏银华中国地质大学湖北武汉430074 河南石油勘探局河南南阳473132

讨论了利用测井声波时差和地震层速度预测地层压力的方法及其应用。在单井压力预测的基础上,以测井资料作为约束条件,用地震层速度预测地层压力。采用惩罚函数法将约束最优化问题转化为无约束最优化问题,再用阻尼最小二乘法求解。离井... 详细信息

讨论了利用测井声波时差和地震层速度预测地层压力的方法及其应用。在单井压力预测的基础上,以测井资料作为约束条件,用地震层速度预测地层压力。采用惩罚函数法将约束最优化问题转化为无约束最优化问题,再用阻尼最小二乘法求解。离井近的地方约束程度大,离井远的地方约束程度小,使反演结果在保持总体趋势不变的情况下,与测井资料一致。运用上述方法处理了东营凹陷的实际资料,取得了较好的地质效果。

关键词：惩罚函数法井约束地层压力预测油气田测井声波时差地震层速度约束最优化地震勘探

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惩罚函数法的改进算法及应用研究

惩罚函数法的改进算法及应用研究

作者：王兴华燕山大学

学位级别：硕士

惩罚函数法在最优化理论与数值计算中占据着极其重要的位置,作为求解非线性约束优化问题的一类重要方法,在上世纪五、六十年代曾经历一次发展高潮,取得了一系列重要成果。由于它的易操作性及实用性,特别是近年来随着计算机技术的广泛应... 详细信息

惩罚函数法在最优化理论与数值计算中占据着极其重要的位置,作为求解非线性约束优化问题的一类重要方法,在上世纪五、六十年代曾经历一次发展高潮,取得了一系列重要成果。由于它的易操作性及实用性,特别是近年来随着计算机技术的广泛应用而得到了极大的发展。直至今日,一些学者开始致力于应用惩罚函数法来解决电力系统、水资源调度系统、汽车传动系统等大型工业问题,并取得了一些可喜的初步成果。惩罚函数法的基本原理是根据约束函数的特点构造某种惩罚函数,并把惩罚函数添加到目标函数上去,从而得到一个增广目标函数,使约束优化问题的求解转化为一系列无约束极小优化问题的求解。论文就惩罚函数法的改进算法及应用研究展开。首先,介绍了最优化方法的发展进程,相关概念及定理,并简要介绍了求解约束优化问题的惩罚函数法。其次,将一种求解非线性混合整数规划的惩罚函数解法应用到求解一类饮料的生产批量问题中。再次,提出了两种求解二次规划问题的改进的惩罚函数算法:改进对数障碍函数法求解凸二次规划问题和改进外点罚函数矩阵解法求解一类特殊的二次规划问题。最后,将一种兼有内外点罚函数法长处的算法——混合罚函数法作了必要的改进,从而加快了搜索,并将其应用到求解防洪分配问题中。

关键词：惩罚函数法非线性混合整数规划对数障碍函数法外点罚函数法二次规划牛顿法混合罚函数法

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一种基于AEA算法的改进的惩罚函数法

计算机与应用化学 2014年第12期31卷 1479-1484页

作者：李宜萱金治群程军蕊李绍军 r华东理工大学自动化系上海200237

针对约束优化问题的惩罚函数法易陷入局部最优解的缺点,提出了一种新的IAEA算法,通过引入松弛参数μ,保留不可行解中的有用信息,并利用交叉搜索,加大了对可行域边界及其附近区域的搜索几率,使得算法能跳出局部最优,避免早熟现象的发生。... 详细信息

针对约束优化问题的惩罚函数法易陷入局部最优解的缺点,提出了一种新的IAEA算法,通过引入松弛参数μ,保留不可行解中的有用信息,并利用交叉搜索,加大了对可行域边界及其附近区域的搜索几率,使得算法能跳出局部最优,避免早熟现象的发生。在11个标准函数上进行试验,结果表明IAEA的寻优能力要好于其他3个算法。最后,将IAEA算法应用于压力容器设计的工程计算中,得到了更好的结果。

关键词：进化算法惩罚函数法松弛参数交叉搜索

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基于惩罚函数法的时间最优机械臂轨迹规划

机械设计与研究 2019年第5期35卷 56-58,69页

作者：李林升上海电机学院电气学院

基于多项式插值的机械臂轨迹规划具有阶次高、凸包性质不够好以及计算复杂特点,传统优化方法难以对其进行优化,提出了基于惩罚函数法的时间最优机械臂轨迹规划方法。该方法首先以机械臂在静态环境下点到点的运动时间最短作为优化目标,... 详细信息

基于多项式插值的机械臂轨迹规划具有阶次高、凸包性质不够好以及计算复杂特点,传统优化方法难以对其进行优化,提出了基于惩罚函数法的时间最优机械臂轨迹规划方法。该方法首先以机械臂在静态环境下点到点的运动时间最短作为优化目标,以机械臂关节的角度、角速度、角加速度作为约束参数,利用5-5-7-5次多项式对关节空间轨迹进行插值,然后运用惩罚函数法计算多项式插值时间,最后得到关节的运动角度曲线、运动速度曲线、运动加速度曲线。将该方法应用于6自由度PUMA560机器人,结果表明,相较于优化前,优化后在关节的运动角度曲线、运动速度曲线、运动加速度曲线的平顺性变化不明显的情况下,关节运行时间明显缩短了,机械臂的运行效率提高了。

关键词：机械臂轨迹规划时间最优惩罚函数法多项式插值

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惩罚函数法在发动机性能计算中的应用

南京航空航天大学学报 2001年第4期33卷 338-341页

作者：何力王琴芳南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

按照涡喷发动机工作时遵守的气动热力学定律 ,建立了发动机的稳态数学模型 ;并针对双轴涡喷发动机性能计算的非线性数学模型 ,利用优化和最优控制理论中的惩罚函数法 ,对发动机性能进行了基于约束的最优求解程序设计 ;利用程序对某型发... 详细信息

按照涡喷发动机工作时遵守的气动热力学定律 ,建立了发动机的稳态数学模型 ;并针对双轴涡喷发动机性能计算的非线性数学模型 ,利用优化和最优控制理论中的惩罚函数法 ,对发动机性能进行了基于约束的最优求解程序设计 ;利用程序对某型发动机的稳态飞行特性进行了计算。计算结果表明 ,使用惩罚函数法求出的特性曲线变化规律正确 ,发动机平衡方程的解的精度更高 ,在此基础上得出的发动机飞行特性也更准确 ;另外惩罚函数法对初值的要求很低 ,迭代运算不易发散。

关键词：惩罚函数法约束条件数学模型飞行特征双轴涡喷发动机计算

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基于分布式网络并行环境的惩罚函数法

河海大学学报（自然科学版） 2002年第2期30卷 116-118页

作者：范波芹索丽生浙江省水利厅咨询中心浙江杭州310009 中华人民共和国水利部北京100000

基于PVM分布式编程环境 ,将传统的惩罚函数法加以改进 ,提出惩罚函数并行算法的概念 .该算法不但具有编程方便、可移植性强和能有效地减少计算时间等优点 ,而且通讯量少 ,对传统的惩罚函数法改动少 ,只需有一网络和PVM并行编程环境就能... 详细信息

基于PVM分布式编程环境 ,将传统的惩罚函数法加以改进 ,提出惩罚函数并行算法的概念 .该算法不但具有编程方便、可移植性强和能有效地减少计算时间等优点 ,而且通讯量少 ,对传统的惩罚函数法改动少 ,只需有一网络和PVM并行编程环境就能实现 .

关键词：网络并行环境分布式惩罚函数法