[發(fā)明專利]一種用于優(yōu)化產(chǎn)品性能變化邊界的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710549165.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN107451336B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;杜紅磊;李整;薛德意;顧佩華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 張澤思;周增元

1.一種用于優(yōu)化產(chǎn)品性能變化邊界的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1根據(jù)功能要求對(duì)可選設(shè)計(jì)配置進(jìn)行建模，并對(duì)各個(gè)配置的相關(guān)參數(shù)建模，對(duì)產(chǎn)品性能指標(biāo)建模并建立性能指標(biāo)與參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式F_i＝f_i(P₁，...，P_m)，其中，i＝1，…，n，P_j為代表一組設(shè)計(jì)參數(shù)；計(jì)算產(chǎn)品由于不確定因素導(dǎo)致的參數(shù)變化所引起的功能特性參數(shù)波動(dòng)邊界，所述功能特性參數(shù)波動(dòng)邊界包括下邊界LBi、波動(dòng)上邊界UBi、波動(dòng)范圍VBi；

所述建模通過以下方式進(jìn)行：

步驟一：確定性能需求，找出滿足性能要求的所有不同的產(chǎn)品配置并建立配置與或樹；

步驟二：根據(jù)配置樹生成候選產(chǎn)品設(shè)計(jì)；

S2根據(jù)S1得出優(yōu)化性能邊界的穩(wěn)健設(shè)計(jì)三層優(yōu)化模型，所述三層優(yōu)化模型為配置優(yōu)化模型、參數(shù)優(yōu)化模型、性能邊界優(yōu)化模型；使用MATLAB工具實(shí)現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)品性能邊界的三層優(yōu)化模型，根據(jù)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化選擇，通過MATLAB模擬運(yùn)算得到產(chǎn)品性能邊界最優(yōu)的產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的配置，以及相對(duì)于最優(yōu)配置的最優(yōu)參數(shù)，獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)；

所述配置優(yōu)化模型用于從所有可行的候選配置中挑選出最優(yōu)的配置；

所述參數(shù)優(yōu)化模型用于從參數(shù)可行域中找出一組參數(shù)使得產(chǎn)品的性能在不確定因素影響下最穩(wěn)定；

所述性能邊界優(yōu)化用于計(jì)算得出在參數(shù)波動(dòng)影響下的性能最大值和性能最小值；

S3分析產(chǎn)品性能邊界對(duì)不同參數(shù)波動(dòng)的不同敏感性，計(jì)算產(chǎn)品性能邊界對(duì)參數(shù)波動(dòng)的敏感性：

性能波動(dòng)上邊界對(duì)不確定因素的敏感性：

R_U＝[(UB－UB₁)/UB，...，(UB－UB_m)/UB]

其中：UB是性能波動(dòng)的上邊界，UB₁表示第i個(gè)參數(shù)波動(dòng)范圍設(shè)為零時(shí)的性能波動(dòng)上邊界；

性能波動(dòng)下邊界對(duì)不確定因素的敏感性：

R_L＝[(LB－LB₁)/LB，...，(LB－LB_m)/LB]

其中：LB是性能波動(dòng)的下邊界，LB_i表示第i個(gè)參數(shù)波動(dòng)范圍設(shè)為零時(shí)的性能波動(dòng)下邊界；

性能波動(dòng)邊界范圍對(duì)不確定因素的敏感性：

R_V＝[(VB－VB₁)/VB，...，(VB－VB_m)/VB]

其中：VB是性能波動(dòng)邊界范圍，VB_i表示第i個(gè)參數(shù)范圍設(shè)為零時(shí)的性能波動(dòng)邊界范圍；

S4從以上結(jié)果分析波動(dòng)邊界對(duì)性能波動(dòng)邊界的影響較大的參數(shù)，在設(shè)計(jì)階段通過減小該參數(shù)的波動(dòng)范圍，提升產(chǎn)品質(zhì)量。