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基于人工智能算法的单级全差分折叠式共源共栅运算放大器的多目标设计方法
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作者 李照希 苏震宇 +2 位作者 田宇浩 侯琛雪 杨银堂 《电子学报》 北大核心 2025年第6期1784-1791,共8页
随着集成电路制造技术的发展,模拟集成电路设计面临着功耗、增益等性能指标折中的挑战.传统的设计方法依赖于近似方程和反复迭代,导致效率低下.本文提出了一种基于人工智能算法的多目标设计策略,用于单级全差分折叠式共源共栅运算放大... 随着集成电路制造技术的发展,模拟集成电路设计面临着功耗、增益等性能指标折中的挑战.传统的设计方法依赖于近似方程和反复迭代,导致效率低下.本文提出了一种基于人工智能算法的多目标设计策略,用于单级全差分折叠式共源共栅运算放大器的设计.该方法采用神经网络模型来表征设计参数与8个性能指标之间的映射关系,并通过适应度函数和约束条件设定运放所需达成的目标性能,再使用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法搜寻最佳适应度.实验结果表明,多项指标均优于设计目标,其中最大电压增益达到了65 dB,相位裕度为74°.利用该方法,能够快速且准确地获得满足设计要求的运放参数.与手工计算相比,该方法的运行时间仅为906 s,显著提高了设计效率,未来可应用于更多大规模电路设计中. 展开更多
关键词 人工智能算法 全差分折叠式共源共栅运算放大器 多目标设计 神经网络模型 粒子群优化
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带有超大型挠性网状天线航天器姿控系统的参数化多目标设计 被引量:11
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作者 武云丽 林波 曾海波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期766-773,共8页
本文研究了带有超大型挠性附件的卫星的姿态控制问题.关于挠性航天器振动抑制与姿态控制,绝大多数已有的控制方法都是针对某一单一指标提出的.然而工程上要同时兼顾精度、快速性、平稳性、挠性部件的振动抑制以及各种鲁棒性,因此挠性航... 本文研究了带有超大型挠性附件的卫星的姿态控制问题.关于挠性航天器振动抑制与姿态控制,绝大多数已有的控制方法都是针对某一单一指标提出的.然而工程上要同时兼顾精度、快速性、平稳性、挠性部件的振动抑制以及各种鲁棒性,因此挠性航天器的姿态控制系统设计实际上是一个典型的多目标设计问题.本文针对具有超大挠性网状天线卫星的俯仰通道姿态系统,提出了一种基于输出反馈的鲁棒极点配置的参数化多目标设计方法.首先给出了系统能控与能观的充分必要条件,然后给出了动态补偿器以及特征向量矩阵的参数化表达,并在此基础上进一步对自由参向量进行了多目标优化,使得控制系统具有: 1)配置到期望区域的极点;2)较低的特征值灵敏度;3)较强的高阶未建模动态抑制能力;4)尽可能小的控制增益.最后,本文根据卫星工程参数进行了控制器设计与仿真验证,仿真结果表明本文提出的方法可以在动态响应、高阶未建模动态抑制能力、控制量峰值等方面优于传统的PID控制器. 展开更多
关键词 控制系统参数化设计 多目标设计 大挠性航天器 参数摄动 高阶扰动模态
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一种基于合作博弈的多目标设计问题求解方法 被引量:4
3
作者 刘丹 陈亮 王伟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第8期9-12,共4页
运用博弈论的思想来求解多目标设计问题,将各目标视为各个博弈方,运用模糊聚类分析来进行各个博弈方策略集的划分,建立合作博弈模型,通过法向约束方法求解出均匀分布的Pareto前沿,避免产生局部优化解,再通过求解合作博弈模型获得各个博... 运用博弈论的思想来求解多目标设计问题,将各目标视为各个博弈方,运用模糊聚类分析来进行各个博弈方策略集的划分,建立合作博弈模型,通过法向约束方法求解出均匀分布的Pareto前沿,避免产生局部优化解,再通过求解合作博弈模型获得各个博弈方的收益均衡及整体收益高的满意解,从而有效地求解多目标设计问题。最后以汽车盘式制动片设计为例说明和验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 多目标设计 合作博弈 PARETO前沿 聚类分析
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基于物理规划的多学科多目标设计优化 被引量:2
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作者 李连升 刘继红 +1 位作者 谢琦 刘少华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2392-2398,共7页
针对复杂产品多学科多目标设计优化存在的耦合严重、计算效率低、难以获得体现设计者偏好的最优解等问题,提出了基于物理规划和改进的协同优化策略的多学科多目标设计优化方法,阐述了该方法的基本思想并给出了设计优化流程。该方法密切... 针对复杂产品多学科多目标设计优化存在的耦合严重、计算效率低、难以获得体现设计者偏好的最优解等问题,提出了基于物理规划和改进的协同优化策略的多学科多目标设计优化方法,阐述了该方法的基本思想并给出了设计优化流程。该方法密切结合实际工程设计经验,将多目标优化问题转换为反映设计者偏好的综合目标优化问题,采用改进的协同优化策略建立多层次的优化模型进行并行优化,得到了反映设计者偏好的最优解。以飞机起落架缓冲器为例,证明了该方法可以较好地求解多目标优化问题的折中非裂解。 展开更多
关键词 物理规划 协同优化策略 多学科设计优化 多目标设计优化 起落架缓冲器 产品设计
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博弈分析方法在重力坝多目标设计中的应用 被引量:2
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作者 谢能刚 孙林松 郭兴文 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期161-164,共4页
对重力坝断面进行多目标设计,目标函数取以断面面积为代表的经济性目标函数和以坝踵应力为代表的强度安全性目标函数,建立多目标设计模型.提出一种基于博弈分析思想的求解方法,建立多目标问题博弈分析的技术路线和计算步骤.实例计算结... 对重力坝断面进行多目标设计,目标函数取以断面面积为代表的经济性目标函数和以坝踵应力为代表的强度安全性目标函数,建立多目标设计模型.提出一种基于博弈分析思想的求解方法,建立多目标问题博弈分析的技术路线和计算步骤.实例计算结果表明,博弈分析方法可有效解决多目标问题,并可实现单个目标偏好,获得令设计人员满意的方案. 展开更多
关键词 博弈 重力坝 多目标设计 目标偏好
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基于博弈分析的产品多目标设计问题的求解方法 被引量:5
6
作者 陈亮 黄亚庆 刘丹 《中国工程机械学报》 北大核心 2015年第3期212-216,共5页
将博弈论应用于多学科多目标设计决策问题中,根据各博弈方策略集划分情况,分别构建基于合作博弈、非合作博弈和混合博弈等多目标设计决策模型,并探讨各种模型的求解方法.合作博弈模型的求解是先通过正交约束法获得Pareto前沿,然后基于... 将博弈论应用于多学科多目标设计决策问题中,根据各博弈方策略集划分情况,分别构建基于合作博弈、非合作博弈和混合博弈等多目标设计决策模型,并探讨各种模型的求解方法.合作博弈模型的求解是先通过正交约束法获得Pareto前沿,然后基于合作博弈模型在Pareto解集中选取均衡解;非合作博弈的求解是先构建各博弈方的理性响应集,然后通过求交集来获得均衡解;混合博弈则是合作和非合作博弈的综合,用于单独采用合作或非合作博弈模型不适用的情形.最后以汽车盘式制动器的设计为例证明了本文方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 多目标设计 博弈论 多学科设计 设计决策 汽车盘式制动器
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模糊可靠约束下的普通蜗杆传动多目标设计 被引量:2
7
作者 王学永 《工程设计学报》 CSCD 2003年第1期44-46,54,共4页
在普通优化设计的基础上,提出一种新的蜗杆传动的设计方法.应用模糊数学理论和可靠设计方法,建立了模糊可靠约束下普通圆柱蜗杆传动的多目标优化的数学模型,并对实例进行了计算分析.结果表明,模糊可靠约束下蜗杆传动的多目标优化设计是... 在普通优化设计的基础上,提出一种新的蜗杆传动的设计方法.应用模糊数学理论和可靠设计方法,建立了模糊可靠约束下普通圆柱蜗杆传动的多目标优化的数学模型,并对实例进行了计算分析.结果表明,模糊可靠约束下蜗杆传动的多目标优化设计是可行和实用的. 展开更多
关键词 模糊可靠约束 多目标设计 优化设计 蜗杆传动
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产品可靠性的多目标设计
8
作者 邹岳华 朱自强 郑建桦 《上海机械学院学报》 1992年第2期97-102,共6页
可靠性是衡量产品质量的一项重要指标。本文根据可靠性设计的工程背景,讨论了两种较为实用的多目标设计方法,并结合案例详细介绍了方法的应用。采用这两种设计方法所带来的技术和经济效果是十分明显的。
关键词 产品 可靠性 多目标设计
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海军舰船多目标设计的风险度量指标
9
作者 吕建伟 易慧(译) 刘兵(校) 《国外舰船工程》 2005年第6期1-10,共10页
国防部风险管理指南要求在装备采办中,对不利于项目的事件,考虑其发生的概率和后果,通过辨识、持续分析和排序,对项目的性能、费用和进度进行风险评估。风险评估在概念探索和设计阶段是非常重要的,因为在这个阶段有可能采用一些新... 国防部风险管理指南要求在装备采办中,对不利于项目的事件,考虑其发生的概率和后果,通过辨识、持续分析和排序,对项目的性能、费用和进度进行风险评估。风险评估在概念探索和设计阶段是非常重要的,因为在这个阶段有可能采用一些新型技术、独特的工艺和新颖的概念。设计过程本身、特定设计方案的定义和选择所带来的不确定性,都会对性能、费用和进度风险带来显著的影响。在设计过程中,必须考虑到固有的、统计学和建模的不确定性,以及由于人为差错所带来的种种不确定性。但是,不确定性分析需要更详细、更透彻的实用性随机分析方法。它特别适合于概念探索结束后的设计优化阶段,此时,特定的费用和性能目标值以及门限值都已确定,该方法可以使实现这些目标的概率达到最大。 展开更多
关键词 系统工程 风险评估 仿真 优化 多目标设计 度量指标 海军舰船 不确定性分析 设计过程 进度风险
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基于多目标设计决策的城市形态与能耗相关性 被引量:7
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作者 周艺南 杨沛儒 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1013-1022,共10页
提出了被动式能源街区概念,并建立了多要素关联作用下的城市形态与能耗研究框架。运用多目标设计决策(MDO),以上海气候条件下的3个模拟实验为例,揭示了由建筑类型、街区容量、使用模式等城市形态要素改变而引发的建筑能耗变化规律。最后... 提出了被动式能源街区概念,并建立了多要素关联作用下的城市形态与能耗研究框架。运用多目标设计决策(MDO),以上海气候条件下的3个模拟实验为例,揭示了由建筑类型、街区容量、使用模式等城市形态要素改变而引发的建筑能耗变化规律。最后,给出了被动式能源街区的城市空间形态优化设计策略。 展开更多
关键词 低碳城市 城市形态 被动式能源街区 多目标设计决策 能耗 节能
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运用非合作博弈的汽车盘式制动器的多目标设计决策 被引量:4
11
作者 王梅俊 陈亮 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期9-14,共6页
提出一种基于非合作博弈的产品多目标设计决策方法。首先,通过计算设计变量对各目标函数的影响因子,并结合模糊聚类的方法建立各目标函数的策略集;其次,利用实验设计法分析各博弈方策略变量间的耦合关系,建立各博弈方的理想响应集,模拟... 提出一种基于非合作博弈的产品多目标设计决策方法。首先,通过计算设计变量对各目标函数的影响因子,并结合模糊聚类的方法建立各目标函数的策略集;其次,利用实验设计法分析各博弈方策略变量间的耦合关系,建立各博弈方的理想响应集,模拟非合作博弈过程中各博弈方的相互作用以及决策的过程;然后,对各博弈方的理想响应集求交以得到最终决策结果;最后,以汽车制动器为例,将制动时间、质量和温升等目标作为博弈方进行设计,结果验证了本方法的有效性。 展开更多
关键词 非合作博弈 多目标设计 模糊聚类 实验设计 汽车制动器
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工件多目标设计中的一种动态负载均衡算法 被引量:4
12
作者 钟闰禄 成良玉 张小波 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第12期3233-3235,共3页
在分析了工件多目标设计的集群设计中流程结构特点的基础上,提出了一种反馈控制信息、双负载确认等方式实现的适合于双队列缓存计算模型的动态负载均衡算法,并对算法中的任务调度、适载控制、负载计量、分配策略等的实现进行了详细阐述... 在分析了工件多目标设计的集群设计中流程结构特点的基础上,提出了一种反馈控制信息、双负载确认等方式实现的适合于双队列缓存计算模型的动态负载均衡算法,并对算法中的任务调度、适载控制、负载计量、分配策略等的实现进行了详细阐述,最后对该算法的实际应用效果做了具体分析。 展开更多
关键词 多目标优化设计 动态负载均衡 动态反馈调整
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基于BiLSTM代理模型的RFID标签天线快速多目标设计 被引量:3
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作者 洪涛 贺则昊 +2 位作者 王翠 陈家焱 周娟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期21-27,共7页
为快速完成超高频(UHF)标签天线多目标设计,构建了基于双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络的新型天线性能预测代理模型,并使用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)配合静态惩罚对RFID标签天线进行多目标寻优。首先按照RFID标签天线延... 为快速完成超高频(UHF)标签天线多目标设计,构建了基于双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络的新型天线性能预测代理模型,并使用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)配合静态惩罚对RFID标签天线进行多目标寻优。首先按照RFID标签天线延伸的趋势将天线结构序列化并依次输入BiLSTM网络结构,结合响应集训练出适用于RFID标签天线的代理模型。进一步地,为最大程度搜索可行域内,尤其是可行域边界的所有标签天线形式,在NSGA-II算法中引入静态惩罚,最终完成RFID标签天线低回波损耗、小型化、宽频带的多目标快速设计。设计实例表明,该方法在超高频RFID标签天线领域的预测精度、计算代价等方面综合表现优于现有天线设计方法,具有适用性和实用价值。 展开更多
关键词 射频识别 超高频 代理模型 双向长短期记忆 多目标天线设计
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高速车用电机的多目标优化设计研究
14
作者 高永新 汪洋 +1 位作者 刘俊毅 贾东 《汽车技术》 北大核心 2025年第9期17-26,共10页
针对扁线绕组的交流铜损和非晶合金铁芯转矩偏低的问题,利用有限元软件建立结构参数模型,以提高平均转矩、降低交流铜损、减少转矩脉动为优化目标,基于敏感度分析提取关键尺寸参数,并结合基于雁群启示的粒子群优化(WGA-PSO)算法进行多... 针对扁线绕组的交流铜损和非晶合金铁芯转矩偏低的问题,利用有限元软件建立结构参数模型,以提高平均转矩、降低交流铜损、减少转矩脉动为优化目标,基于敏感度分析提取关键尺寸参数,并结合基于雁群启示的粒子群优化(WGA-PSO)算法进行多目标优化设计和单参数扫描。通过有限元仿真比较优化前后电机性能,结果表明,优化后的电机平均转矩提高了5%,转矩脉动降低了12%,交流铜损降低了8%。最后制作样机并进行测试,验证了仿真结果的正确性。 展开更多
关键词 高速电机 交流铜损 扁线绕组 非晶合金 多目标优化设计 WGA-PSO 融合算法
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基于代理模型的YASA AFPM电机多目标分层优化设计
15
作者 刘慧娟 刘广冬 易元元 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期59-73,共15页
为了提高YASA AFPM电机的多目标电磁优化效率,降低优化算法复杂性和三维有限元分析成本,提出一种基于代理模型的多目标分层优化策略。首先,根据灵敏度分析,结合目标偏好,将优化目标和优化变量分为两层。然后,对于第一层5维变量的优化问... 为了提高YASA AFPM电机的多目标电磁优化效率,降低优化算法复杂性和三维有限元分析成本,提出一种基于代理模型的多目标分层优化策略。首先,根据灵敏度分析,结合目标偏好,将优化目标和优化变量分为两层。然后,对于第一层5维变量的优化问题,建立一种Kriging代理模型,对模型精度进行了检验,并与人工神经网络和支持向量机代理模型进行了对比分析;对于第二层3维变量的优化问题,建立多项式响应面代理模型,研究优化变量之间的交互影响。最后,结合非支配排序遗传算法II得到最优Pareto解集,在可行解中选取转矩脉动最小的方案为最优解,实现转矩脉动降低68.9%,效率提升0.624%,成本下降2.2%,同时满足输出功率要求,验证了优化方法的有效性。 展开更多
关键词 无磁轭分段电枢轴向磁通永磁电机 多目标分层优化设计 分段偏移永磁体 Kriging代理模型 多项式响应面模型 非支配排序遗传算法Ⅱ
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永磁式高速开关阀多目标优化设计
16
作者 白岩松 孔祥浩 +1 位作者 郝越 赵四海 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期111-117,共7页
高速开关阀是数字液压系统中重要的控制元件,其控制精度取决于其响应速度。针对高速开关阀响应慢的问题,提出一种新型高速开关阀,并利用等效磁路法建立电磁铁的数学模型,通过与有限元模拟结果进行比较,计算误差在10%以内。考虑液动力并... 高速开关阀是数字液压系统中重要的控制元件,其控制精度取决于其响应速度。针对高速开关阀响应慢的问题,提出一种新型高速开关阀,并利用等效磁路法建立电磁铁的数学模型,通过与有限元模拟结果进行比较,计算误差在10%以内。考虑液动力并对阀芯反力进行建模,使用微分方程计算阀芯的运动时间和位移。基于多目标优化智能算法NSGA-II对驱动先导阀的电磁阀模型进行动态性能优化。对响应时间和输出力进行两目标优化,得到Pareto最优解集。最后搭建实验平台测试阀的动态特性。结果表明:在31.5 MPa的工作压力下,该开关阀开启时间约为12 ms,关闭时间约为11 ms。 展开更多
关键词 高速开关阀 多目标优化设计 PARETO最优解集
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基于改进粒子群算法和RMxprt的永磁滚筒多目标优化设计
17
作者 冯立杰 付帅帅 张虎翼 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期1936-1943,共8页
针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性... 针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性能参数关系分析的基础上明确了面向改进粒子群优化算法的变量参数、约束参数和优化参数;最后,通过MATLAB编写改进粒子群优化算法程序,利用改进粒子群优化算法程序实现RMxprt输入参数与输出参数的闭环迭代与比较寻优,提高了永磁滚筒优化设计的效率和优化效果。 展开更多
关键词 永磁滚筒 改进粒子群优化算法 多目标优化设计 联合仿真
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低秩适配引导的水力翼型生成式设计模型研究
18
作者 温喆 曾丽芳 邵雪明 《火箭推进》 北大核心 2025年第4期100-108,共9页
翼型设计是决定水力机械效率的重要因素之一,优化翼型设计以提升其性能是水力机械设计的核心问题。为探索基于人工智能技术的生成式设计新方法,提出了一种“低精度样本预训练模型-高精度样本微调”的框架。该框架的核心是基于去噪扩散... 翼型设计是决定水力机械效率的重要因素之一,优化翼型设计以提升其性能是水力机械设计的核心问题。为探索基于人工智能技术的生成式设计新方法,提出了一种“低精度样本预训练模型-高精度样本微调”的框架。该框架的核心是基于去噪扩散概率模型(DDPM)的生成式设计模型,并通过引入低秩适配技术,针对高精度数据或特定任务实现知识迁移。以面向航空翼型的生成预训练模型Airfoil-DDPM为基础,结合多目标采样策略,引入流体动力学特性约束的低秩适配微调策略,通过仅使用原始数据集1.9%的水力翼型数据,成功将模型迁移至水力翼型设计领域。结果表明,当新数据在工况、数据源和几何分布这3个维度发生变化时,低秩适配微调方法能够有效调整模型,实现水力翼型设计空间的高质量生成。 展开更多
关键词 扩散模型 低秩适配 翼型 生成式模型 多目标设计
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HASKSM-MOSTOA算法求解烟组推手多目标优化问题
19
作者 郑维 林玉红 +1 位作者 慎龙舞 朱文魁 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期219-225,共7页
针对卷烟包装机中烟组推手结构优化设计存在效率低、设计成本高、建模误差大等问题,提出一种基于自适应混合加点Kriging-MOSTOA的多目标优化方法。首先,为提高烟组推手优化代理模型的精度,引入了一种自适应混合加点Kriging代理模型(HASK... 针对卷烟包装机中烟组推手结构优化设计存在效率低、设计成本高、建模误差大等问题,提出一种基于自适应混合加点Kriging-MOSTOA的多目标优化方法。首先,为提高烟组推手优化代理模型的精度,引入了一种自适应混合加点Kriging代理模型(HASKSM)来构建烟组推手设计参数与性能之间的映射关系;其次,融合快速非支配排序策略、多项式变异算子和新的拥挤度距离计算策略,提出一种多目标乌燕鸥优化算法(MOSTOA),用于求解烟组推手多目标优化设计问题。最后,构建基于HASKSM-MOSTOA的烟组多目标优化设计流程,以测试函数和烟组推手工程案例验证了所提方法的可行性。结果表明:MOSTOA算法具有良好的寻优性能;同时,采用HASKSM-MOSTOA方法能够有效提高烟组推手多目标优化设计精度和效率,为提高卷烟包装设备优化设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 烟组推手 自适应混合加点 多目标乌燕鸥算法 Kriging代理模型 多目标优化设计
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基于混合和谐搜索算法的自压滴灌田间管网多目标优化设计 被引量:5
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作者 李千禧 何武全 +1 位作者 李渤 蔡明科 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期40-45,共6页
为了综合考虑管网投资和水压分布,合理进行管网布置和管径选择,以满足管网的经济性和可靠性,使自压滴灌管网系统达到投资最低和灌水均匀度最高的目的。以管网投资最低(管网经济性)和节点富余水头均值最小(管网可靠性)为目标,建立了自压... 为了综合考虑管网投资和水压分布,合理进行管网布置和管径选择,以满足管网的经济性和可靠性,使自压滴灌管网系统达到投资最低和灌水均匀度最高的目的。以管网投资最低(管网经济性)和节点富余水头均值最小(管网可靠性)为目标,建立了自压滴灌“梳子”形和“丰字”形田间管网系统的多目标优化数学模型,提出了混合和谐搜索算法求解多目标优化模型的方法和步骤。以新疆某自压滴灌工程为例,采用该方法对其田间管网系统进行优化,优化方案的管网总投资为47.63万元,与原设计方案相比降低了9.86%;管网节点富余水头均值为8.87 m,与原设计方案相比降低了28.37%。该优化设计方法得到的优化结果,不仅节省投资明显,而且节点富余水头均值显著减小,说明管网系统的压力偏差小,灌水的均匀度显著提高。优化结果表明,混合和谐搜索算法收敛速度快,计算精度高,在自压滴灌管网的多目标优化设计中具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 自压滴灌 田间管网系统 管网经济性 管网可靠性 混合和谐搜索算法 多目标优化设计
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