[發明專利]MOEA/D擠壓工藝參數多目標優化方法及裝置

有效

• 申請號: 202110673643.2
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113313322B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 徐康康;譚喜;楊海東;印四華;朱成就;陳銘俊
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06N3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 王曉玲

1.一種MOEA/D擠壓工藝參數多目標優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將擠壓工藝參數擠壓速度v、擠壓筒溫度T_e、出料口溫度T_h、模具溫度T_m、鋁棒溫度T_s設為優化變量，并將能耗e、成品率r和模具磨損s的預測模型調用設定為目標函數，以構建多目標優化模型；

S2.設置參數：包括種群大小N；最大鄰域Nei_max；最大迭代次數t_max；交叉概率CR；比例因子F；鄰域增速β；N個權重向量λ¹,...,λ^N；

S3.生成工藝參數隨機種群，并根據改進MOEA/D算法計算流程進行多目標尋優；并輸出優化得到的帕累托解集，即為最優工藝參數集合；所述的步驟S3具體包括：

S31.初始化；

S311.計算兩兩權重向量之間歐式距離，選擇Nei個權重向量作為λⁱ的鄰居B(i),B(i)＝{i₁,i₂,...,i_Nei}，為λⁱ的鄰居，其中i₁,i₂,...,i_Nei表示Nei個權重向量；

S312.隨機產生一個規模為N的種群P₀＝{x¹,x²,...,x^N}；

S313.生成初始理想點z^*；

S314.初始化存儲容器EP為空；

S32.發展和更新；

S321.隨機選擇兩個個體進行交叉進化產生新的個體x^new，其解為F(x^new)；

S322.更新理想點z^*；

S323.更新鄰居，計算兩兩權重向量之間的切比雪夫距離和輔助距離V_tⁱ，從而得到聚合函數g^HV的值，判斷if g^HV(x^new|λ^j,z^*)≤g^HV(x^j|λ^j,z^*)then x^j＝x^new，F(x^j)＝F(x^new)；所述的步驟S323中通過以下公式計算兩兩權重向量之間的切比雪夫距離和輔助距離V_tⁱ：

式中：為第i個子問題在t次迭代中的決策向量，λⁱ為第i個子問題的權重向量，為向量的目標函數，為其中一個目標；f_j(x)為第j個目標；

計算切比雪夫距離的權重W_H(t)和輔助距離的權重W_V(t)＝1-W_H(t)W_V：

W_V(t)＝1-W_H(t)

式中，k為權重增速此處設置為0.12；q為一個常數范圍為1～1.5；t為當前迭代次數；t_max為最大迭代次數；

問題i的最小的聚合函數g^HV表示為：

S324.更新EP：從EP中移除被F(x^new)支配的解，直到EP中的向量都不支配F(x^new)，并將F(x^new)存到EP中；

S325.更新鄰域大小，更新子問題的鄰域大小Nei，并重新分配鄰居B(i)＝{i₁,i₂,...,i_Nei}；步驟S325中子問題的鄰域大小Nei通過以下公式計算：

式中，為向上取整，Nei_max是鄰域大小的最大值；t是當前迭代次數；t_max是最大迭代次數；β為鄰域增速，控制鄰域大小Nei_N的增長速度；

S3.輸出：若滿足終止條件，則輸出最優工藝參數的帕累托集，否則，跳轉到步驟S2繼續迭代計算。