[发明专利]一种基于SWA算法的减速器设计方法

说明书

本发明公开了一种基于SWA算法的减速器设计方法，包括：对减速器设计问题进行建模，确定设计变量的范围和约束条件；并且得到减速器设计问题的目标函数；设定最大迭代次数T和种群数量N，生成初始种群X；其中每个个体X_i的位置对应着一个候选解；根据减速器设计问题的目标函数获取每个候选解的成本值；更新当前最优候选解和最优成本值；将成本值最差的N/3个候选解设置为1类候选解，并更新所述1类候选解；将成本值位于中间的N/3个候选解设置为2类候选解，并更新所述2类候选解；将成本值最好的N/3个候选解设置为3类候选解，并更新所述3类候选解；输出最优候选解和最优成本值。本发明能够得到优秀的设计参数，有效地降低减速器设计的成本。

技术领域

本发明涉及工程设计技术领域，具体涉及一种基于SWA算法的减速器设计方法。

背景技术

工程设计问题范围广泛，从小规模工程中零件的设计，到大规模工程中关键结构的设计。故工程设计问题在工程项目中至关重要，它不仅仅关乎工程的成本，而且也关乎着工程质量水平的高低。因此设计出一类针对于工程设计问题的算法是非常有意义的。

减速器设计是工程设计问题中的一种，其本质上是一类优化问题，现有技术中缺少解决该优化问题的方法，以获得减速器合理的设计参数。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于SWA算法的减速器设计方法，针对减速器设计问题的特点，能够得到更好的参数，有效地降低减速器设计成本。

为实现上述目的，本申请提出一种基于SWA算法的减速器设计方法，包括：

步骤1：对减速器设计问题进行建模，确定设计变量的范围和约束条件；并且得到减速器设计问题的目标函数，即约束条件下减速器最优成本值；

步骤2：设定最大迭代次数T和种群数量N，生成初始种群X；其中每个个体X_i的位置对应着一个候选解；

步骤3：根据减速器设计问题的目标函数获取每个候选解的成本值；更新当前最优候选解BestX和最优成本值BestF；

步骤4：将成本值最差的N/3个候选解设置为1类候选解，并更新所述1类候选解；

步骤5：将成本值位于中间的N/3个候选解设置为2类候选解，并更新所述2类候选解；

步骤6：将成本值最好的N/3个候选解设置为3类候选解，并更新所述3类候选解；

步骤7：判断是否达到最大迭代次数，若达到最大迭代次数则进行步骤8，否则返回步骤3；

步骤8：输出最优候选解BestX和最优成本值BestF。

进一步的，所述1类候选解更新方式为：

Step1:给定控制点个数n、映射区域上界ub_t、映射区域下界lb_t和待更新的候选解X_i；

Step2:随机产生从小到大排序的序列点r_c_i(i＝1,2,3,…,n-1)，并利用所述序列点r_c_i生成相应的序列点x_c_i，所述序列点x_c_i＝r_c_i×(ub_t-lb_t)+lb_t(i＝1,2,3,…,n-1)；其中i代表的是第i个序列点；

Step3:将X_i作为第一个控制点，第二个控制点是X_i经过x_c₁的映射点x_t₁，第三个控制点是x_t₁经过x_c₂的映射点x_t₂，以此类推生成n个控制点，将n个控制点带入贝塞尔曲线公式中，获取初始位置S_O；