工程约束优化的自适应罚函数溷合离散差分进化算法.pdf

第47卷第3期 ．机械工程学报 V01．47NO．3 2011年2月 JOURNALOFMECHANICAL Feb． 201l ENGINEERING DOI：10．3901／JME．2011．03．141 工程约束优化的自适应罚函数 混合离散差分进化算法木 车林仙1，2程志红1 (1．中国矿业大学机电工程学院徐州221008； 2．泸州职业技术学院机械工程系泸州646005) 摘要：将离散约束优化问题转化为非负整数约束规划问题，开发求解该问题的离散差分进化算法。该算法采用基于混沌映射 的种群初始化、双版本变异和带随机扰动项的取整运算等新策略。针对非线性约束条件，给出惩罚基数的计算方法和连续映 射摹函数的表达式，在此基础上设计处理非线性约束的自适应惩罚因子。提出一种刻画种群多样性的新测度——种群二次平 均基因距离及基于新测度的依概率混沌移民算子。将自适应罚函数法、依概率混沌移民操作与离散差分进化算法有机融合， 构造面向工程约束优化的混合离散差分进化算法。对3个离散约束优化实例进行验证，结果表明，混合算法具有良好的鲁棒 性且优于离散粒子群算法。应用混合算法求解斜齿圆柱齿轮传动优化设计问题，结果优于遗传算法及其改进算法、离散粒子 群算法，目标函数值较遗传算法及其改进算法分别下降41％和10％。 关键词：差分进化算法离散约束优化 自适应罚函数基因距离混沌移民 中图分类号：THl22TPl8 DiscreteDifferentialEvolutionwitha Hybrid Penalty Self-adaptive FunctionforConstrained EngineeringOptimization ． CHELinxianl，2CHENG Zhihon91 ofMechanicalandElectrical of (1．School Umvemity Engineering，China and MiningTechnology,Xuzhou221008； ofMechanical VocationalandTechnical 2．Department Engineering，Luzhou College，Luzhou646005) Abstract：Theconstraineddisuse transformedintoanonlinearconstrained optimization(CDO)is non—negativeinteger callbesolvedthe discretedifferential that several programming(CNIP)whichby proposed evolution(DDE)algorithmadopts suchasthechaoticinitiali