複合領域システムのロバスト設計のための最適化手法に関する研究

多学科系统鲁棒设计优化方法研究

• 批准号: 13750119
• 负责人: 廣川 敬康
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750119/
• 关键词: 最適設計; ロバスト最適設計; 複合領域最適化; 最適化; 応答曲面法; 適切化; 計算コスト; 適応的累積関数近似法; 変数の連成変動; 分解法

本研究は,機械システムのロバスト最適設計のための最適化手法の開発を目的としたものである.機械システムのロバスト最適設計問題は,元来,設計変数や設計パラメータの変動を考慮した確率最適化問題であり,変数の変動領域における関数の変動を近似関数により推定しつつ,最適化計算を行う必要がある.最終年度である平成14年度は,ロバスト最適解の精度を向上させるために,変動領域において構成する2次近似関数の精度を向上させるための方法と,最適化計算に要する計算コストを低減するために,その大半を占める近似関数を構成する際のサンプリングコストを低減するための方法に関して研究を行い、以下の成果を得た.1.関数の適切化変換を用いたロバスト最適設計法の構成ロバスト最適設計においては,変数の変動領域における関数の変動をより高精度の近似関数を用いて近似することが重要である.本研究年度は,サンプル点における関数値を適切化関数を用いて変換することにより,高精度の2次近似関数を構成するための方法を構成した.また,第1年度である平成13年度に構成したミニ・マックス型ロバスト最適設計法に組み込み,数値計算例を通してその有効性を検証した.2.ボロノイ図による適応的累積関数近似法によるロバスト最適設計法の構成ロバスト最適設計においては,変数の変動領域における近似関数を構成するためにサンプリングを行う必要があり、その計算コストを低減することが重要である.本研究年度においては、別途,開発しているボロノイ図を用いた累積関数近似法により構成した近似関数上でサンプリングを行うことによって,変動領域における2次近似関数をより少ない計算コストで効率的に構成しつつ,ロバスト最適化計算を行うための方法を提案した.さらに,ミニ・マックス型ロバスト最適設計法に組み込み,数値計算例を通してその有効性を検証した.

This study システム, mechanical システム, ロバスト, optimal design ため, ため, optimization method を, development を, objective と, た, た, である. Mechanical シ ス テ ム の ロ バ ス ト は optimum design problem, yuan to design - several や パ ラ メ ー タ の - move を consider し た of probabilistic optimization problem で あ り, number of variations の - dynamic field に お け る masato number の - move を approximate number of masato に よ り presumption し つ つ, line optimization calculation を う necessary が あ る. Final year で あ る 14 year は pp.47-53, ロ バ ス の ト optimal solution precision を upward さ せ る た め に, dynamic field variations に お い て constitute す る を up two approximate number of masato の precision さ せ る た め と の method, optimization computing に to す る computing コ ス ト を low cut す る た め に, そ の accounted for more than half を め る approximate number of masato を constitute す る interstate の サ ン プ リ ン グ コ ス ト The を reduction of するため <s:1> method に is related to the て research on を line た. The following <s:1> results を obtain た.1. Masato number の appropriate change - changing を with い た ロ バ ス ト optimum design method of の constitute ロ バ ス ト optimum design に お い て は, number of variations の - dynamic field に お け る masato number の - move を よ り high-precision の approximate number of masato を with い て approximate す る こ と が important で あ る. This study annual は サ ン プ ル point に お け る masato number numerical を appropriate change masato を with い て variations in す る こ と に よ り, high-precision の two approximate number of masato を constitute す る た め の way を constitute し た. ま た, 1 year で あ る pp.47-53 13 year に constitute し た ミ ニ · マ ッ ク ス type ロ バ ス ト optimum design method of に group み 込 み, the numerical computation example を tong し て そ の Have sharper sex を 検 card し た. 2. ボ ロ ノ イ 図 に よ る optimum number of cumulative masato 応 approximation に よ る ロ バ ス ト optimum design method of の constitute ロ バ ス ト optimum design に お い て は, number of variations の - dynamic field に お け る approximate number of masato を constitute す る た め に サ ン プ リ ン グ を line う necessary が あ り, そ の computing コ ス ト を low cut す る こ と が important で あ る. This study annual に お い て は, don't, open 発 し て い る ボ ロ ノ イ 図 を with い た cumulative masato approximation に よ り constitute し た で approximate masato count サ ン プ リ ン グ を line う こ と に よ っ て, dynamic field variations に お け る two approximate number of masato を よ り less な い computing コ ス ト で working rate of に し つ つ, ロ バ ス ト line optimization calculation を う た め を の method Case し た. さ ら に, ミ ニ · マ ッ ク ス type ロ バ ス ト optimum design method of に group み 込 み, the numerical computation example を tong し て そ の have sharper sex を 検 card し た.

项目成果

Hirokawa, N.: "The Potential Role of Cache Mechanism for Complicated Design Optimization"Proceedings of the Second China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems. 331-336 (2002)

Hirokawa, N.：“缓存机制对复杂设计优化的潜在作用”第二届中日韩结构与机械系统优化联合研讨会论文集。

廣川敬康: "厳密なロバスト最適設計のためのミニ・マックス型モデルの提案"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集. VII. 203-204 (2002)

Noriyasu Hirokawa：“严格稳健优化设计的最小最大模型的提议”日本机械工程师学会 2002 年年会论文集 VII。

廣川敬康: "超球体領域における2次応答曲面を用いたミニ・マックス型ロバスト最適設計法"日本機械学会 第12回設計工学・システム部門講演会 講演論文集. 224-227 (2002)

Takayasu Hirokawa：“超球面区域中使用二次响应面的最小最大型鲁棒优化设计方法”第12届日本机械工程学会设计工程和系统分会会议记录224-227（2002年）。

廣川敬康: "ボロノイ図に基づく累積的関数近似と適応的大域最適化"日本機械学会 第5回最適化シンポジウム(OPTIS2002)講演論文集. 213-218 (2002)

Takayasu Hirokawa：“基于 Voronoi 图的累积函数逼近和自适应全局优化”日本机械工程师学会第五届优化研讨会论文集 (OPTIS2002) 213-218 (2002)。

藤田喜久雄: "リンク機構の多領域設計最適化法に関する研究"日本機械学会論文集C編. 67・659. 2372-2380 (2001)

藤田菊夫：“连杆机构的多学科设计优化方法的研究”，日本机械工程学会会刊，C版67・659（2001年）。