Оптимизация локальная — Цели

Укажем основной принцип оптимизации оценка целесообразности ( качества ) системы данного класса определяется эффективностью ее функционирования в системе более высокого класса. Например, качество ступени редуктора грузоподъемной машины следует оценивать по ее влиянию на работу всего редуктора. В свою очередь, эффективность редуктора должна оцениваться в системе более высокого класса (например, грузоподъемной машины и т. д.). Естественно, что по мере расширения класса цели оптимизации становятся более общими, приобретая для очень больших систем социальный характер (условия оптимизации комплекса машин, транспортной системы и т. д.). Однако в практических расчетах в большинстве случаев можно использовать локальную или внутреннюю оптимизацию элементов, узлов и всего изделия, которая, как правило, оказывается полезной и для глобальной оптимизации. К числу целей локальной оптимизации относятся максимум экономичности (коэффициента полезного действия), минимум массы, минимум трудоемкости изготовления и др. [c.553]

С точки зрения конечной цели поиска первый подход более естествен и предпочтителен, так как не требует избыточной информации о локальных оптимумах. Однако известно, что методы поиска глобального оптимума (методы перебора и динамического программирования) имеют на практике ограниченное применение из-за большого машиносчетного времени. Поэтому при решении практических задач часто более эффективными оказываются алгоритмы, включающие в себя поиск локальных оптимумов. Обобщения по использованию методов локального поиска для решения задач глобальной оптимизации даны в [71]. [c.133]

Вычислительная схема, соответствующая полной системе функциональных уравнений, пригодна для целей как глобальной, так и локальной оптимизации. [c.255]

Прежде всего рассмотрим возможности классических или аналитических методов оптимизации, основанных на применении средств дифференциального и вариационного исчислений для определения экстремума функции цели. Эти методы позволяют определить лишь необхо-. димые признаки относительного или локального экстремума, для чего используются частные производные функции цели по параметрам. Применение классических методов возможно только при условии дифференцируемости указанной функции. Как известно, в точке экстремума все частные производные функции обращаются в нуль, т. е. [c.149]

Еще более проблематичным представляется применение аналитических методов при отыскании условных экстремумов функции цели, что характерно для реальных задач оптимизации ЭМУ при наличии многочисленных ограничений. Ограничения, накладываемые на область определения функции цели, приводят к возможному несовпадению условных и локальных экстремумов, а поэтому уравнения (5.38) в данном случае вообще нельзя рассматривать в качестве необходимых условий для определения точек экстремума. [c.149]

Наиболее распространенным приемом, позволяющим отстроиться от локальности направленных методов поиска, является организация алгоритмов, в которых на первом этапе применяется пассивный поиск, а в дальнейшем — один из методов направленного поиска. Такое комби нирование методов оптимизации позволяет вести направленный обзор области поиска из нескольких начальных точек (как это показано в примере на рис. 5.21), которые могут формироваться методами сканирования или статистических испытаний. Важно отметить, что начальные точки должны находиться в области допустимых значений параметров. Схема организации комбинированного алгоритма поисковой оптимизации, дающего возможность определять приближения к глобальному экстремуму функции цели, представлена на рис. 5.28. [c.164]

Приведенные выше материалы позволяют разработать математическую модель конденсирующего инжектора, необходимую для решения общей задачи оптимизации ПТУ. В гл. 2 было показано, что критерием качества инжектора, функционирующего в составе двухконтурной ПТУ, служит максимум давления на выходе из диффузора при заданных термодинамических и расходных параметрах парового и жидкостного потоков на входе в инжектор и давлении конденсации в его камере смешения. Этот критерий является локальным по отношению к максимуму эффективного КПД установки в целом. [c.147]

Очевидно, что характер понятия функциональной надежности конструкции детерминирует целую систему локальных критериев эффективности ее проекта, выбор и способ включения которых в модель оптимизации осуществляются по усмотрению проектировщика. В частности, относительно несущей способности конструкции можно сформулировать следующие локальные критерии эффективности проекта [c.178]

Ценность классов, точных в указанном выше смысле, решений определяется мно гими факторами. Прежде всего важна физическая содержательность таких решений. Для целого ряда физических и механических явлений удается получить аналитические решения и дать их подробный анализ (несколько таких ситуаций будет описано в разделе II), хотя, конечно, их построение — редкая удача. Знание аналитического представления решения особенно ценно при большом количестве входных парамет ров тогда обычно легко проанализировать свойства такого решения и использовать его с целью оптимизации каких-либо характеристик. Если решения содержат различные особенности, в частности физического плана (например, ударные волны, контактные разрывы, пограничные слои в механике газа и жидкости), их естественно использовать и в качестве тестов при исследовании точности приближенных численных методов. Знание типовых аналитических представлений, передающих локальные особенности возникающих в физической задаче решений, очень существенно также для повышения эффективности и качества численных расчетов, когда эти особенности выделяются аналитически явно и рассчитываются лишь достаточно гладкие поля физических величин. [c.15]

Если два крепежных элемента расположить в линию (параллельно направлению нагрузки), то при условии равномерного распределения между ними нагрузки прочность соединения только на 10 % больше прочности одноточечного соединения [1]. Чтобы добиться дальнейшего повышения прочности (максимум до 40 %), необходимо в ряд расположить четыре крепежных элемента. Для оценки распределения нагрузки между отдельными крепежными элементами в целях оптимизации их диаметра и толщины детали требуется провести всесторонний анализ свойств соединяемого материала и поведения крепежных элементов. В связи с этим такой способ упрочнения соединения оправдан только для высоконагруженных узлов, включающих в себя детали из ПКМ и металлов. Предпочтительнее расположение крепежных элементов в один или два ряда (перпендикулярно направлению нагрузки) и локальное утолщение соединяемой детали. Если рабочая нагрузка достаточно велика, то напряжение, приходящееся на один крепежный элемент в ряду меньше, чем в одноточечном соединении. Таким образом нагрузка воспринимаемая многоточечным соединением, описывается выражением [c.231]

Основным недостатком радиометрии является появление сигналов от дефекта и локальных измерений толщины изделия (выпуклости шва), определяемых состоянием внешней поверхности и качеством обработки. Это затрудняет возможность определения формы, размеров и глубины залегания дефекта. Для уменьшения влияния неровностей поверхности сварного шва разработана методика оптимизации размеров детекторов в зависимости от среднего периода неоднородности выпуклости сварного шва. Помеха, связанная с колебаниями толщины, устраняется пространственной фильтрацией, которая осуществляется путем выбора размера радиометрического детектора. Пространственная фильтрация основана на том, что колебания толщины характеризуются периодичностью. Поверхность сварного шва можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний толщины, причем амплитуда определенной синусоиды зависит от длины волны. С помощью радиометрического детектора, регистрирующего излучение, прошедшее сквозь контролируемый сварной шов, усредняется толщина контролируемого материала вдоль продольного размера детектора. Поэтому при радиометрическом контроле происходит сглаживание спектра. Варьируя размер детектора, можно исключить из исходного спектра определенные гармоники. Например, если в продольном размере детектора укладывается целое число основных гармоник спектра неоднородности сварного шва, то основная гармоника сглаживается. Пространственная фильтрация позволяет значительно уменьшить помеху, обусловленную неоднородностью сварного шва. На основании этой [c.39]

Одним из наиболее известных методов оптимизации гребневых (овражных) функций является метод оврагов, предложенный в работе [52]. В методе оврагов поиск состоит из чередующихся этапов локального поиска и овражного шага. Локальный поиск при минимизации имеет целью найти какую-либо точку в малой окрестности оврага. После определения двух таких точек и делается овражный шаг в направлении уменьшения целевой функции, совпадающем с прямой, проходящей через эти две точки. В предельном случае, когда У и XV" принадлежат гиперповерхности оврага и [c.161]

В теории взаимодействия и построения сложных систем первостепенное значение имеет принцип декомпозиции. Под декомпозицией понимается разбиение глобальной задачи на локальные с учетом их физической природы, а в рассматриваемом случае — технологической совместимости. Это означает, что разбиение глобальной задачи должно отвечать и физической природе управляемого процесса. Локальные решающие элементы должны по возможности совпадать с управляемыми технологическими процессами. Принцип согласованности выполняется при условий, если координатор мог воздействовать на локальные решающие элементы так, чтобы в конечном счете была решена задача, стоящая перед всей системой. С целью оптимизации осуществляется согласование взаимодействия. При оптимизации функционирования системы согласованность можно считать достигнутой, если целевые функции всех локальных элементов одновременно получат оптимальные значения. [c.231]

Коэффициенты Р1 и Р2 необходимо ввести в локальные функции цели, и тогда оптимизация последних даст глобальные решения 2 . Таким образом, в результате развязывания взаимодействия глобальная система, состоятпяя из двух ГФ, расчленена на две автономные подсистемы [c.263]

Числовой подход к решению задачи требует применения ЭВМ и поисковых методов оптимизации. При решении данного примера в качестве параметров оптимизации приняты высота полюсного наконечника hp, высота hm и ширина Ьт полюсного сердечника, высота ярма hj. Однако независимыми являются только параметры Лт и bm, так как hj жестко связан с Ьт, а Ар однозначно определяется одним из равенств а р = Одоп или,Вкр = Вдсл. Они обусловлены тем, что возникающее в процессе оптимизации стремление увеличить окно обмотки возбуждения приводит к превращению соответствующих неравенств в равенства. Все остальные исходные данные расчета индуктора с учетом предыдущих этапов расчета генератора предполагаются фиксированными. Для поиска оптимальных решений использованы градиентный метод и метод локального динамического программирования. Числовое решение рассматриваемой задачи не достигает конечной цели, т. е. не приводит к уравнениям расчета оптимальных значений параметров оптимизации. Конечную цель можно достичь только при сочетании числовых результатов с методами планирования эксперимента. При этом в качестве единичного эксперимента следует рассматривать отдельное оптимальное решение рассматриваемой задачи, полученное для конкретного набора исходных данных. В качестве факторов можно рассматривать любые независимые исходные данные. [c.105]

Поиск с запретами (Tabu sear h) - поисковая процедура оптимизации, при которой вводятся запреты на перемещение в некоторые из ранее пройденных точек в пространстве управляемых параметров в целях уменьшения вероятности застревания в точках локальных экстремумов [c.313]

На основании проведенных исследований была поставлена задача управления электрохимической гетерогенностью путем направленного изменения физико-механического состояния ме-талла в зонах сварного соединения с целью оптимизации электрохимического поведения и увеличения коррозионной стойкости сварных соединений, снижения и полного предотвращения их локальных разрушений. [c.239]

Таким образом, путем оптимизации технологии сварки, сочетания сварочных материалов и режимов термообработки можно управлять электрохимической гетерогенностью и стойкостью сварных соединений трубопроводов с целью получения равностойкого (с основным металлом) сварного соединения. При достижении равностойкости сварного соединения в зоне шва снижается или полностью подавляется возможность локальных разрушений и локальное значение скорости коррозии шва выравнивается со значением скорости общей коррозии основного металла. [c.242]

Выше отмечалось, что функции цели, возникающие в задачах акустической оптимизации машинных конструкций, как правило, овражисты . Это их свойство затрудняет применение на этом этапе многих локальных методов, в частности градиентных [289, 312], заключающихся в движении от заданной начальной точки в сторону наибольшего убывания (возрастания) целевой функции. Рис. 7.43 иллюстрирует эту трудность на примере функции двух переменных параметров J а, г). На линиях без стрелок функция /( 1, аг) имеет постоянные значения. Отрезками со стрелками показано движение от одного приближенного значения параметров 1 и 2 к другому при применении одного из градиентных методов. Последовательпость приближенных точек снабжена порядковыми числами, показывающими число шагов при счете, которые необходимо сделать, чтобы попасть в эту точку, начиная от первоначальной (нулевой). На рис. 7.43, а функция /(ai, 2) убывает (возрастает) примерно одинаково во всех на-нравлеппях от экстремума и градиентный метод дает возможность в несколько шагов перейти от начальной точки О в ближайшую окрестность экстремума. На рис. 7.43, б изображена [c.271]

На наш взгляд, целесообразно из числа макролокальных и соответственно интегральных оттенить критерии, наиболее существенно влияющие на качество ПДМ и на которые накладываются соответствующие ограничения в процессе оптимизации. Эти критерии мы назвали главными. К ним мы относим критерии усвоения и динамичности. Их сумма составляет выражение генерального критерия. Указанное подчеркивает основные цели процесса обучения. Остальные критерии будем именовать частными. Очевидно, что все локальные критерии после статистической обработки по кадрам и шагам обращаются в интегральные. [c.390]

В табл. 5.8 представлены результаты расчетов локальных минимумов Ч к и Ч к для проекта другого (высокотемпературного) варианта АЭС БРГД-1000 при различных условиях охлаждения. В таблице даны значения глобальных и нескольких ближайших локальных экстремумов минимизируемых функций. Характерно, что этим экстремумам соответствуют примерно одни и те же оптимальные параметры. Однако, как правило, оптимизация по критерию Ч к дает несколько лучшие результаты, чем по критерию Ч к. Это объясняется тем, что в программе поиска с критерием Ч к (5.54) отсутствует нелинейное ограничение (5.18), которое, как показывают результаты табл. 5.8, является сильным притяжением при движении к цели в соответствии с принятой в настоящей работе стратегией поиска при наличии нелинейных ограничений. [c.224]

В рамках общей задачи оптимизацпн ПТУ, изложенной в гл. 3, максимум эффективного КПД турбины tIt является локальным (в математическом смысле) критерием качества по отношению к критерию максимума эффективного КПД установки в целом. Особенности оптимизации режимно-конструктивных параметров турбины по максимуму tIt рассмотрим на примере осевых активных парциальных турбин, с эффективной мощностью JV от единиц до нескольких десятков киловатт. [c.105]

Проведенный анализ показал невыпуклость области допустимых значений параметров теплоэнергетических установок. В сочетании с дискретностью изменения некоторых параметров и технологических характеристик узлов и элементов установки это обусловливает возможность существования множества локальных минимумов функции расчетных затрат по теплоэнергетической установке. В настоящее время нет общего эффективного метода определения абсолютного оптимума из множества локальных. При решении задач оптимизации пока приходится ориентироваться на применение приближенных методов [1, 2, И], что требует дальнейших разработок методов поиска абсолютного минимума функции цели. [c.12]

Далее следует операция двухсторонней полировки, которая ставит своей задачей дальнейшее повышение общей и локальной плоскостности обрабатываемых пластин. Для этих целей созданы прецизионные шлифовальные машины с нижними плитами, рассчитанными на пять однопластиночных носителей. Диаметр носителя для пластин диаметром 400 мм составляет 600 мм. Оптимизация температуры плит, величины зазора между верхней и нижней плитами, а также исключение крепления пластин с помощью воска, позволяют снизить общую неплоскостность пластин диаметром 400 мм до величины менее 0,6 мкм и достигнуть локальной неплоскостности (SFQR) менее 100 нм. [c.64]

Третий этап — формирование модели (либо совокупности моделей) взаимодействия разрабатываемой конструкции и внешней среды, т. е. модели функционирования, построенной для всех этапов жизненного цикла изделия с учетом зависимостей, отража-10ЩИХ реальные физические процессы и трансформации объекта проектирования в процессе эксплуатации. Основная цель этого этапа — исследование моделей функционирования по всем параметрам, определяющим качество искомого технического решения. Именно на этом этапе разработки целесообразно привлечь методы оптимизации с целью выявления наилучшего варианта конструкции. Наиболее существенные принципиальные трудности, возникающие при реализации решения многокритериальная природа задачи необходимость учета большого числа факторов многообразие критериев условной оптимизации отсутствие простых и достаточно отработанных способов вычисления условных функционалов, задания конструктивных и технологических ограничений при моделировании реальных физических процессов и др. В связи с этим многовариантное исследование прочности конструкций на основании анализа моделей функционирования для получения рациональных, надежных и всесторонне обоснованных конструкторских решений следует признать более целесообразным, чем глобальная оптимизация разрабатываемых конструкций (что, конечно, не исключает возможности локального использования методов оптимизации конструкций на отдельных этапах проектирования). [c.288]

В задачах оптимизации декомпозиция выступает как метод отыскания сепарабельных свойств характеризующего систему критерия цели управления. В системах управления производством (иерархических или одноуровневых) декомпозиция обеспечивает координацию локальных систем и приводит к представлению связей между звеньями системы в такой форме, что процесс принятия решений по управлению локальными звеньями становится автономным. В этих условиях возможность декомпозиции является фундаментальным свойством системы и разработка методов наилучшей в заданном смысле декомпозиции эквивалентна поиску определяющих характеристик системы и методов управления ею. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...