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响应面-满意度函数法优化烧结配矿

钢铁 2023年第8期58卷 41-50页

作者：包国营刘磊韩秀丽段博文钦礼文刘盈盈华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

烧结配矿效果的好坏直接影响烧结矿的产质量和成本,甚至影响到高炉冶炼技术经济指标。为了探究原料成分配比与烧结矿质量多指标的综合关系,提出一种基于响应面-满意度函数法的烧结原料配矿优化方法。采用响应面法Box-Behnken设计(RSM-BB... 详细信息

烧结配矿效果的好坏直接影响烧结矿的产质量和成本,甚至影响到高炉冶炼技术经济指标。为了探究原料成分配比与烧结矿质量多指标的综合关系,提出一种基于响应面-满意度函数法的烧结原料配矿优化方法。采用响应面法Box-Behnken设计(RSM-BBD),以氧化镁的质量分数w(MgO)、氧化铝的质量分数w(Al_(2)O_(3))、碱度R(w(CaO)/w(SiO_(2)))为自变量,以低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量等质量指标为因变量,建立响应面回归模型,分别研究3个因素及其交互作用对赤铁矿型烧结矿低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量等质量指标的影响;在此基础上,再结合满意度多目标优化法,以低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量的整体满意度为目标,构建响应面Box-Behnken整体满意度函数模型(RSM-BBD-DFA)优化烧结配矿。试验结果表明,各因素对低温还原粉化指数、铁酸钙含量的影响显著程度大小为w(MgO)>R>w(Al_(2)O_(3)),对气孔率的影响显著程度大小为w(Al_(2)O_(3))>R>w(MgO);w(Al_(2)O_(3))和碱度R交互作用对烧结矿低温还原粉化指数影响极其显著,w(Al_(2)O_(3))和碱度R交互作用对气孔率、铁酸钙含量影响显著;w(MgO)、w(Al_(2)O_(3))、碱度R对烧结矿质量整体满意度影响极显著,影响大小依次为碱度R>w(Al_(2)O_(3))>w(MgO);确定的最佳原料配比w(MgO)为2.07%、w(Al_(2)O_(3))为1.96%、碱度R为2.14,基于烧结矿质量整体满意度的预测公式和试验,得到最佳原料配比下烧结矿质量整体满意度实际值(0.88)与预测值(0.90)相差不大。

关键词：烧结矿响应面法满意度函数法多目标优化交互作用

基于改进满意度函数法的双响应曲面稳健设计优化

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机械设计与研究 2016年第3期32卷 1-5页

作者：伍建军黄裕林谢周伟吴佳伟吴小明江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

针对双响应优化设计中如何权衡每个响应的权重缺乏理论依据、没有考虑优化模型结果的稳健性和最优性的难题,提出了基于改进的满意度函数法双响应曲面稳健设计新方法。通过引入熵权理论对传统双响应曲面主要凭经验确定权重的方法进行了改... 详细信息

针对双响应优化设计中如何权衡每个响应的权重缺乏理论依据、没有考虑优化模型结果的稳健性和最优性的难题,提出了基于改进的满意度函数法双响应曲面稳健设计新方法。通过引入熵权理论对传统双响应曲面主要凭经验确定权重的方法进行了改进,构建了改进的综合满意度函数,并采用广义降阶梯度法优化对其求解,实现了将双响应优化问题转化为求综合满意度函数最大值的简化问题。实例表明,采用该方法能够得到全面稳健优化的设计方案,验证了该方法的有效性。

关键词：稳健设计双响应优化满意度函数法双响应曲面熵权理论广义降阶梯度法

基于DRSM和满意度函数法的柔顺机构多响应问题稳健优化设计

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基于DRSM和满意度函数法的柔顺机构多响应问题稳健优化设计

作者：黄裕林江西理工大学

学位级别：硕士

随着顾客需求的多样化,企业在对新产品的设计过程中,通常需要对产品的多个响应质量特性进行考虑。然而在实际工程中,由于可控因素与不可控因素的影响,使产品在设计过程中难以同时考虑各响应质量特性的稳健性和最优性,进而导致产品结构... 详细信息

随着顾客需求的多样化,企业在对新产品的设计过程中,通常需要对产品的多个响应质量特性进行考虑。然而在实际工程中,由于可控因素与不可控因素的影响,使产品在设计过程中难以同时考虑各响应质量特性的稳健性和最优性,进而导致产品结构参数设计的不可靠,并加快了产品性能的退化,特别是在医疗器械、航空发射以及微机电系统等高精、尖领域中。故本文针对柔顺机构多响应设计中如何同时考虑稳健性及最优性的问题,提出了基于DRSM(Dual response surface method)和满意度函数法的稳健优化设计方法,其主要研究工作如下所示:(1)针对柔顺机构多响应设计中响应质量特性与设计变量呈现非线性关系而导致难以构建优化设计模型的工程问题,本文提出了一种基于RSM(Response surface methodology)和满意度函数法的多响应优化设计法。该方法首先通过采用中心复合有界设计CCI(Central Inscribed Design)方法进行了试验设计,进而获取到了试验数据;然后利用响应曲面法(RSM)构建了多响应优化设计模型;最后通过满意度函数法将多响应问题转变为求复合满意度函数值最大的简化问题,得到了满足多响应约束条件下优化设计的方案,并对其进行验证,同时与其他方法进行对比分析,结果表明该方法是有效的,为后续进行柔顺机构的稳健优化设计做好铺垫。(2)针对柔顺机构多响应设计中各响应权重的确定缺乏客观性依据而导致难以全面客观对比各设计方案的差异性问题,本文提出了一种基于熵权理论和满意度函数法的优化设计新方法。该方法在上述的基础上,通过引入熵权理论对试验设计数据进行分析,真实反映了各响应的重要程度,并与未采用该方法(本文第三章方法)进行对比,结果表明该方法是有效的,为后续解决柔顺机构多响应问题的稳健优化设计奠定基础。(3)针对柔顺机构多响应设计中如何同时考虑稳健性及最优性的问题,本文提出了一种基于DRSM和满意度函数法的稳健优化设计新方法。该方法在上述基础上,首先通过引入双响应曲面法(DRSM)考虑了多响应质量特性的均值与标准差,并拟合出了多响应质量特性均值与标准差的曲面模型;然后利用满意度函数法将多响应问题转变为求复合满意度函数最大值的简化问题,进而得到满足多响应约束条件下的最佳稳健优化设计方案;最后将该设计方案进行试验,并与只考虑稳健性方法和只考虑最优性方法(本文第四章方法)进行对比,结果表明本文方法可以为解决柔顺机构的多响应问题稳健优化设计提供新的途径。

关键词：双响应曲面(DRSM) 满意度函数法柔顺机构多响应问题稳健优化设计

基于满意度函数的多响应稳健优化模型及实证研究

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运筹与管理 2015年第4期24卷 83-91页

作者：刘玉敏赵利肖郑州大学商学院河南郑州450001

针对传统的综合满意度模型在研究多响应时较少考虑噪声因素的问题,本文通过引入噪声因素对传统的满意度模型实施改进,进行多响应稳健优化分析。首先,构建包含可控因素和噪声因素的多质量特性的响应曲面模型;其次,借助传统综合满意度模... 详细信息

针对传统的综合满意度模型在研究多响应时较少考虑噪声因素的问题,本文通过引入噪声因素对传统的满意度模型实施改进,进行多响应稳健优化分析。首先,构建包含可控因素和噪声因素的多质量特性的响应曲面模型;其次,借助传统综合满意度模型的构建方法,将多质量特性的响应曲面模型整合为改进的满意度模型;最后,将信噪比作为衡量改进的满意度模型稳健优化的指标,得到稳健优化的参数组合。实证研究表明:构建同时包含可控因素和噪声因素的改进的满意度模型是可行的,在此模型的基础上利用信噪比能够有效地找到多响应稳健优化的参数组合。

关键词：质量管理包含噪声因素的满意度模型响应曲面法满意度函数法信噪比分析多响应稳健优化

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基于Kriging元模型的多级供应链稳健优化设计

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 396-406页

作者：朱连燕吴锋欧阳林寒南京科技职业学院基础科学部江苏南京210048 安徽工程大学经济管理学院安徽芜湖241005 南京航空航天大学经济管理学院江苏南京210016

由于多级供应链的结构复杂性和目标多重性,不确定性因素对其整体绩效的影响不可忽视。为了估量不确定性因素对其整体绩效的影响,首先,将arena仿真和Kriging元建模技术相融合,基于稳健参数设计的思想,构建多个绩效响应指标的均值和标准差... 详细信息

由于多级供应链的结构复杂性和目标多重性,不确定性因素对其整体绩效的影响不可忽视。为了估量不确定性因素对其整体绩效的影响,首先,将arena仿真和Kriging元建模技术相融合,基于稳健参数设计的思想,构建多个绩效响应指标的均值和标准差Kriging元模型;其次,借助已构建的Kriging元模型和满意度函数法,构建基于Kriging元模型的稳健综合满意度优化设计策略;最后,采用非参数bootstrap重复方法刻画不确定因素对稳健优化解的影响,并与基于多项式元模型的稳健优化方法进行比较分析,仿真验证了所提方法的有效性和稳健性。结果表明,所提方法能够有效解决不确定条件下具有多绩效响应指标的多级供应链的稳健优化设计,在保证供应链系统达到期望最优绩效的同时,尽可能地降低不确定性因素对供应链绩效的影响,为多级供应链的稳健运营提供一定的理论依据和决策参考。

关键词：多级供应链 Kriging元模型 arena仿真稳健参数设计满意度函数法

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响应面法优化红曲霉菌株L发酵培养基

中国食品学报 2014年第4期14卷 111-119页

作者：梁爽刘志彬张雯倪莉福州大学食品科学技术研究所福州350108

为将1株高粱红曲霉菌株L应用于红曲黄酒的酿造体系,对其进行液态发酵培养基的优化,确定纯种液态发酵曲最佳发酵培养基成分。以产糖化酶、红曲色素以及桔霉素能力为优化指标,采用Plackett-Burman(PBD)设计,从7个因素中筛选显著的影响因素... 详细信息

为将1株高粱红曲霉菌株L应用于红曲黄酒的酿造体系,对其进行液态发酵培养基的优化,确定纯种液态发酵曲最佳发酵培养基成分。以产糖化酶、红曲色素以及桔霉素能力为优化指标,采用Plackett-Burman(PBD)设计,从7个因素中筛选显著的影响因素,然后运用中心组合设计(CCD)结合满意度函数法(FD)进行多重响应的分析。试验结果表明:最佳发酵培养基配方:米粉3%,葡萄糖12.5 g/L,味精22.3 g/L,硫酸铵9.7 g/L,磷酸二氢钾3.0 g/L,七水合硫酸镁0.7 g/L,一水合硫酸锰0.07 g/L。在优化后的培养基配方下,发酵液糖化酶活力为453.57 U/mL,色价116.42 U/mL,桔霉素含量16.42μg/mL,相比于优化前,糖化酶活力提高了88.6%,色价基本维持在原水平,同时桔霉素含量降低了82%。

关键词：红曲霉培养基优化响应曲面法满意度函数法

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国槐废弃物固体燃料热压成型优化分析

太阳能学报 2024年第3期45卷 178-185页

作者：杨原青孙乾坤简鸿亮辛佩宸乔昕丹张静山西农业大学农业工程学院太谷030801 旱作农业机械关键技术与装备山西省重点实验室太谷030801

采用响应面法研究国槐废弃物生物质固体燃料密度、耐久性及抗跌碎性3个物理性能与成型温度、含水率及压强的关系,并应用满意度函数法对工艺参数进行三响应优化分析。结果表明:国槐固体燃料在温度50~130℃,含水率5%~13%,压强60~130 MPa... 详细信息

采用响应面法研究国槐废弃物生物质固体燃料密度、耐久性及抗跌碎性3个物理性能与成型温度、含水率及压强的关系,并应用满意度函数法对工艺参数进行三响应优化分析。结果表明:国槐固体燃料在温度50~130℃,含水率5%~13%,压强60~130 MPa范围内燃料密度、耐久性和抗跌碎性分别达到0.994 g/cm^(3)、96.31%和99.41%以上,最佳燃料成型参数为温度84.40℃,含水率5.08%,压强129.76 MPa,在此成型参数下燃料密度、耐久性及抗跌碎性分别为1.075 g/cm^(3)、99.06%及99.95%。

关键词：生物质能国槐废弃物燃料满意度函数法优化

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基于休止角和流动能的桂枝茯苓胶囊浸膏粉离散元仿真参数标定研究

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中草药 2024年第21期55卷 7279-7287页

作者：廖志超唐雪芳李焕正张欣徐芳芳金子翔肖伟徐冰中药制药过程控制与智能制造技术全国重点实验室(江苏康缘药业股份有限公司/南京中医药大学) 江苏南京210000 北京中医药大学中药信息学系北京102400 北京市科委中药生产过程控制与质量评价北京市重点实验室北京102400 江苏康缘药业股份有限公司江苏连云港222001 中成药智能制造技术国家地方联合工程研究中心江苏连云港222001

目的采用休止角和流动能作为响应值进行仿真参数的联合标定,以提高离散元法模拟桂枝茯苓胶囊(Guizhi Fuling Capsules,GFC)制药过程的可靠性。方法以GFC浸膏粉和辅料糊精为研究对象,通过休止角试验和旋转剪切试验分别测量2种粉末的休... 详细信息

目的采用休止角和流动能作为响应值进行仿真参数的联合标定,以提高离散元法模拟桂枝茯苓胶囊(Guizhi Fuling Capsules,GFC)制药过程的可靠性。方法以GFC浸膏粉和辅料糊精为研究对象,通过休止角试验和旋转剪切试验分别测量2种粉末的休止角和流动能;基于颗粒缩放原理和Hertz-Mindlin with JKR V2接触模型,以休止角与流动能为响应值进行接触模型参数的联合标定;通过Plackett-Burman试验设计筛选出对休止角与流动能模拟测定影响显著的关键接触参数,应用最陡爬坡试验明确关键接触参数范围,通过Box-Behnken设计-响应面法建立关键接触参数与模拟休止角及流动能的回归模型和设计空间,结合满意度函数法在设计空间内确定最佳关键接触参数。结果 GFC浸膏粉关键接触参数最佳组合为颗粒-颗粒碰撞恢复系数0.170、颗粒-颗粒滚动摩擦系数0.800、颗粒-钢静摩擦系数0.242、Johnson-Kendall-Roberts(JKR)表面能0.125 J/m^(2),糊精关键接触参数最佳组合为颗粒-颗粒碰撞恢复系数0.120、颗粒-颗滚动摩擦系数0.845、颗粒-钢静摩擦系数0.130、JKR表面能0.145 J/m^(2);采用上述优化结果进行离散元模拟,2种粉体休止角和流动能的模拟值与实测值相对误差均小于±1%。结论与文献报道的采用单一方法进行GFC浸膏粉仿真参数标定的结果对比,证明了本方法标定的参数更加准确可靠,研究结果为GFC混合、制粒等制药过程的仿真实验奠定了基础。

关键词：桂枝茯苓胶囊离散元法参数标定休止角流动能关键接触参数糊精设计空间满意度函数法

基于满意度函数的多响应稳健优化设计研究综述

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标准科学 2013年第7期 12-14页

作者：赵利肖郑州大学商学院郑州450001

在21世纪的竞争环境中,满足顾客多样化需求是企业面临的一大挑战。基于此,本文阐述了在产品设计过程中如何同时优化多个质量特性,并使得最终参数符合稳健设计的理念。本文在回顾了响应曲面法、田口三次设计法、满意度函数法的基础上,综... 详细信息

在21世纪的竞争环境中,满足顾客多样化需求是企业面临的一大挑战。基于此,本文阐述了在产品设计过程中如何同时优化多个质量特性,并使得最终参数符合稳健设计的理念。本文在回顾了响应曲面法、田口三次设计法、满意度函数法的基础上,综合分析了目前多响应稳健优化设计的研究现状,最终提出将信噪比作为衡量多响应稳健性指标的可行性。

关键词：响应曲面法田口三次设计法满意度函数法稳健优化