基于SPEA2的参数化产品族优化设计

陈　静, 聂大为, 吕玉超

(桂林理工大学 a.机械与控制工程学院;b.信息科学与工程学院, 广西 桂林　541004)



基于SPEA2的参数化产品族优化设计

陈静a, 聂大为b, 吕玉超b

(桂林理工大学 a.机械与控制工程学院;b.信息科学与工程学院, 广西 桂林541004)

摘要：针对多目标优化算法的参数化产品族优化设计存在优化的效率及其有效性取决于算法优劣的问题,鉴于SPEA2求解多目标优化问题具有运算速度较快、稳定性较强、解分布均匀性较高等特点, 研究了基于SPEA2的参数化产品族优化设计。将参数化产品族优化设计过程划分为两个阶段:第1阶段进行实例产品独立优化, 基于设计变量的变异系数决定平台常量和可调节变量集合, 并决定平台常量取值;第2阶段进行基于产品平台的产品族优化设计, 获得实例产品的可调节变量取值。以通用电动机产品族优化设计为例, 其优化结果表明, 采用SPEA2求解时产品族的综合性能得到了较显著的提高。

关键词：SPEA2;参数化产品族;多目标优化

大规模订制环境下, 产品族是指由模块化调节或可调节变量调节所得的一组性能有差异的实例产品。参数化产品族是指由反映其特征的设计参数(平台常量和可调节变量)进行描述, 在平台常量不变的情况下, 通过调节可调节变量, 实现满足不同性能的系列产品。平台常量是指产品族各实例产品间保持不变的设计参数，可调节变量是指产品族各实例产品间可以放大或缩小的设计参数[1]。

参数化产品族优化设计是通过对一组反映其特征的设计参数最优划分, 形成平台常量集合和可调节变量集合, 并通过对平台常量和可调节变量的最优赋值, 构成共享平台常量的差异化产品[2]。……