[發明專利]基于自調節雙鏈量子遺傳算法的焊接懸臂梁優化設計方法

有效

• 申請號: 201310283546.8
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103345556A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 孔海朋;李妮;龔光紅;韓亮
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

1.一種基于自調節雙鏈量子遺傳算法的焊接懸臂梁優化設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據焊接懸臂梁設計問題的目標函數和約束條件，確定焊接懸臂梁設計的適應度函數，并初始化雙鏈量子種群；

所述的焊接懸臂梁設計的適應度函數fitness表示為：

fitness=fcost=1.10471x12x2+0.04811x3x4(14.0+x2),x→∈ΩG(x→)=Σj=17max{0,gj(x→)},x→∉Ω]]>

其中，Ω為可行解空間，個體四個設計變量：x₁為焊接厚度，x₂為焊接長度，x₃為梁體厚度，x₄為梁體寬度；f_cost為焊接懸臂梁優化設計的目標函數；為約束違反程度，是非可行解的適應度函數，是第j個焊接懸臂梁優化設計的約束條件；

初始化雙鏈量子種群包括，設置種群數、初始旋轉角、初始變異概率、旋轉忍耐度和最大迭代步數，初始化雙鏈量子種群中的雙鏈個體；

步驟2：由四個設計變量的上下界確定解空間，將雙鏈個體的每個量子位概率幅從單位空間[-1,1]映射到解空間，將映射得到的值帶入適應度函數獲得個體適應度，并存儲全局最優和最差可行解，以及全局最優和最差非可行解；

步驟3：執行進化調整過程：利用量子旋轉門更新雙鏈個體，判斷更新后的群體是否為步進化群體，如果是步進化群體，執行步驟4；否則繼續進行量子門旋轉直到群體為步進化群體或者達到旋轉忍耐度，然后執行步驟4；在進化后的一代群體中，任何一個個體更新后的適應度比當前全局最優個體好，則該代群體為步進化群體；

步驟4：利用量子非門進行變異；

步驟5：對新一代雙鏈量子種群中的雙鏈個體，按照步驟2方法計算個體適應度，更新全局最優和最差的可行解與非可行解；

步驟6：判斷當前迭代步數是否小于最大迭代步數，若是，跳轉到步驟3執行，否則，輸出全局最優的可行解，結束本方法。