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第25 卷第5 期（总第117期） 机 械管理开 发 2010 年10 月 Vol.25 No.5（SUM No.117） MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Οct.2010 门座起重机四连杆组合臂架变幅系统优化方法 石 磊 （山西省特种设备监督检验所，山西 太原 030012 ） 【摘 要】 优化设计是由最优化理论和计算机技术与工程技术相结合而逐渐形成的一种现代设计方法和技术，在 解决复杂的工程设计问题时，应用优化设计方法可以较快地实现设计方案的优化，提高设计效率和设计质量。文中 论述的几种方法切实可行，他系统地研究了四连杆组合臂架变幅系统优化设计中的几种方法，提出了解决问题的途 径；对于四连杆组合臂架变幅系统的初始点提出了优化设计初始点改进的方法，效果理想。 【关键词】 起重机；最优化；优化设计 【中图分类号】 TD422.4+7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1003-773X （2010 ）05-0114-02 1 四连杆组合臂架变幅系统优化方法 可以避免罚参数过大而带来的困难，很多学者已从理 1.1 可行方向法 论及实践两方面证明乘子法的收敛速度比普通罚函数 可行方向法可以看作是无约束下降算法的推广。 快。Rckafellar （1973）从共轭对藕理论出发把乘子法 根据产生可行方向的方法的不同，可行方向法分为： 推广到不等式的约束的情形，从而使乘子法成为工程 Zoutendijk 可行方向法；Rosen 梯度投影法；变尺度投影 界广泛采用的优化方法。 法（VMP ）；简约梯度法（RG 法）；广义简约梯度法（GRG 1.5 直接法 法）。Rosen 梯度投影法是无约束梯度法向约束问题 无约束优化中的直接法差不多都可以推广到约束 的推广，收敛缓慢；VMP 变尺度是由Murtagh 和Sarget 优化问题中。网络法是最简单的一种直接法，事实上 提出的，它是处理无约束问题的变尺度法向约束问题 它是一种穷举法，只适用于低维。随机法与网络法一 的推广。RG 简约梯度法是于1963年将线性规划中的 样，由于运算量大而只适用于低维优化问题，它的优点 单纯形法推广到具有非线性目标函数而约束条件仍为 是对目标函数的性态依赖小，对于严重病态问题也适 线性的优化问题的优化方法。1969年Abadier 和Car⁃ 应。复合形法的收敛速度较慢，只适用于低维问题。 pentier 把Wolfe 的简约梯度法推广到非线性约束问题， 后来，一些学者对早期的复合形法进行了改进，提出了 [1] 给出广义简约梯度法，简称GPG 法 。 可变多面体方法和可变误差多面体算法，其中可变多 1.2 线性逼近法[2] 面体方法已得到广泛的应用。它的优点是稳定性好， 线性逼近法（SLP）是将原非线性问题转化为一系 准备时间短，因而可以节省大量的人力。同时它不要 列线性优化问题，通过求解线性优化问题得到原问题 求目标函数具有连续性，因此适应的范围比较广。这 的近似解。根据形成线性优化的方法不同，可以得到 个方法的缺点是程序收敛比较慢。但是，如果求极小 不同的线性逼近法。常用的线性逼近法有近似规划 值点的数量不是很多，虽然计算机工作时间多一点，但 法和割平面法。 和人的工作量比较起来使用这个方法仍是比较好的。 1.3 序列二次规划法 可变误差多面体算法可用来求解具有约束的多元函数 序列二次规划法（SQP）是将原非线性优化问题转