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第9期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO.9
2014年9月 ModularM achineTool AutomaticM anufacturingTechnique Sept.2014
文章编号:1001—2265(2014)09—0021—04 DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2014.09.006
改进元胞多 目标遗传算法在机床主轴优化中的应用
张 屹,万兴余,郑小东,余竹玛
(三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室,湖北 宜昌 443002)
摘要:针对 目前采用多 目标元胞遗传算法解决具有整数决策变量和实数决策变量问题时,容易出现
因参数设置的盲 目性而导致求解失效或效果较差的问题,以机床主轴优化设计问题为研究对象,建
立了以总体积最小和挠度最小为设计 目标的多 目标优化设计数学模型。在采用多 目标元胞遗传算
法(MOCel1)对 问题模型进行求解时,结合 问题特点对个体编码和变异算子进行 了重新设计,同时阐
明了通过正交试验优化遗传参数配置的思想。通过实验仿真,所得 Pareto前端分布均匀、覆盖范围
较为宽广,说明修改后的算法求解此类问题行之有效。
关键词:正交试验 ;多 目标;优化设计;元胞遗传算法;机床主轴
中图分类号:TH122;TG65 文献标识码 :A
M achineToolSpindleOptimizationDesignBasedonanImproved
CellularMulti-objectiveGeneticAlgorithm
ZHANG Yi,WAN Xing—yu,ZHENG Xiao—dong,YU Zhu—ma
(HubeiKeyLaboratoryofHydroelectricMachineryDesign&Maintenance,ChinaThreeGorgesUniversity,
YichangHubei443002,China)
Abstract:Whensolvingtheproblemsthathaveintegerdecisionvariablesandfloatdecisionvariableswith
multi—objectivecellulargeneticalgorithm,itissometimesfailedorgetspoorresultsduetobadparameter
settings.Takingthemachinespindleoptimizationdesignashtestudyobject,amulti—objectiveoptimization
designmodelisestablishedwiht theobjectivestogetminimalvolumeandminimaldeflection.Whenthe
multi—objectivecellulargeneticalgorihtm(MOCel1)isapplied,theindividualcodeandthecrossoveropera-
torraeremodifiedconsideringthecharacteristicsofthesolvedproblem ,andatthesametime,theideaofthe
orthogonalexperimentisintroducedintohtealgorithm .Throughhtesimulation,aParetorfontisobtained,
whichdistributesevenlyandspreadswidely.Theresultindicatesthatthemodifiedalgorithm workswellwiht
thiskindofproblems.
Keywords:orthogonalexperiment;multi—objective;optimizationdesign;cellulrageneticalgorithm;ma—
c
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