[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 |
| 地址: | 515063 *** | 國省代碼: | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 用于 優(yōu)化 產(chǎn)品 性能 變化 邊界 穩(wěn)健 設(shè)計(jì) 方法 | ||
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Fi=fi(P1,...,Pm),其中,i=1,…,n,Pj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:
RU=[(UB-UB1)/UB,...,(UB-UBm)/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:
RL=[(LB-LB1)/LB,...,(LB-LBm)/LB]
其中:LB是性能波動(dòng)的下邊界,LBi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:
RV=[(VB-VB1)/VB,...,(VB-VBm)/VB]
其中:VB是性能波動(dòng)邊界范圍,VBi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。
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