基于GA-SVR的采煤机概念设计模型研究.pdfVIP

学兔兔 、l生 訇 基于GA—SVR的采煤机概念设计模型研究 Research of shearer conceptual design medel based on GA—SVR 田 琴，杨兆建，丁 华，王义亮 TIAN Qin，YANG Zhao-jian，DING Hua，WANG YI_liang (太原理工大学机械工程学院，太原030024) 摘 要：针对传统采煤机概念设计采用类比方法，仅依靠设计者经验进行设计，缺乏科学的推理模 型的问题，为充分利用企业积累的设计经验和采煤机设计实例中隐含的大量规则知识， 本文将支持向量机回归 (Support Vector Resression，SVR)和遗传算法 (Genetic AIBorithm，GA)相结合，面向采煤机总体参数确定过程，建立了基于GA—SVR的采煤机概念 设计模型。利用SVR实现了客户需求到采煤机总体技术参数的映射，利用GA算法对模型参数 进行了优化，设计者进行参数调整，得到产品的的最优概念设计方案。该模型实现了产品的 创新设计，通过工程实例验证了该模型的有效性和准确性。 关键词：采煤机；概念设计；支持向量机；遗传算法 中图分类号：TH1 28 文献标识码：A 文章编号：1 009—01 34(201 4)05(下)一0052—03 Ooi：1 0．396~}／J．issn．1 009-01 34．201 4．05(下)．1 5 0 引言 型实现了采煤机概念设计的创新设计。 产品的概念设计直接影响产品的后续设计 1采煤机概念设计流程及设计参数 过程，决定着产品的性能、质量、成本等，因 的确定 此，虽然概念设计处于产品设计的初级阶段， 1．1采煤机概念设计流程 但却是最关键的阶段…。自Pahl和Beitz于1984年 传统采煤机设计主要依靠设计者的经验进行 在 ((Engineering Design))一书中提出概念设计以 设计，如图l所示，首先整理用户需求确定原始参 来，很多专家和学者对这一概念进行了研究和拓 数，然后设计者通过经验设计得到输出参数。 展。其中，French定义概念设计为：“概念设计首 先是要弄清设计要求和条件，然后生成框架式的 广泛意义上的解”。这里所谓 “框架式的解”包 含了两方面的内容：一是功能分析与功能结构设 计，二是产品总体技术参数的确定。目前，采煤 机的整体结构已相对稳定，因此，总体技术参数 的初步确定是采煤机概念设计的主要内容。 图1 传统采煤机设计流程 在采煤机概念设计中，设计者基于用户需求 和采煤机使用条件，确定采煤机概念设计的原始 参数，以这些参数为输入条件。文献[2]提出基 于实例推理的采煤机概念设计方法，有效利用已 有的设计经验得到满足新的设计要求的概念设计 方案，但对于无法实现实例推理的情况，并没有 给出有效的解决方法。文献[3]提出了通过支持向 量机回归