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一种求解变量有界非线性规划的全局最优解新方法
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]大连理工大学机械工程学院,辽宁大连116023, [2]朝阳师范高等专科学校,辽宁朝阳122000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51275068); 航空科学基金项目(20150863003)资助
中文摘要:

提出了一种求解变量有界非线性规划的全局最优解新方法——不可行域移除(IRIR)法.在优化过程中,先计算原最优化问题的不可行域,然后在原最优化问题的求解空间中移除确定的不可行域,使得新的求解空间不断缩小,并通过研究不可行域的线性表达,在不影响最优解的前提下将非线性约束转化为线性约束,以求解非线性规划问题,其特点是所得最优解对原最优化问题约束函数的凸性和优化迭代起始点的位置不敏感.同时,阐述了IRIR法的原理和实现过程,在序列二次规划(SQP)算法的基础上,应用数值算例和弹簧设计2个典型实例,以验证IRIR法的可行性和正确性.结果表明:IRIR法可以有效降低原最优化问题的求解难度,且无需引入新参数,是一种具有较高求解能力和实用价值的全局最优化方法,但其不适用于求解设计变量无界的最优化问题.

英文摘要:

A novel global optimization method,increasingly removing infeasible region(IRIR),to solve the nonlinear programming problem with bounded variables,was presented.In the IRIR,the original infeasible regions were computed and removed from the original solution space,and the updated solution space was gradually reduced.The infeasible regions were expressed by linear inequalities so that the original nonlinear constraints were transformed into linear inequality constraints,and the nonlinear programming problem could be solved in the premise that the optimum design point was not excluded from the updated solution space.The characteristic of the IRIR is that the optimum obtained is insensitive to the starting point and the convexities of constraint functions.The principle and computational process of the IRIR were elaborated.Based on the sequential quadratic programming(SQP)algorithm,the application of the IRIR to two optimization problems,a numerical test problem and a spring design problem,illustrates the feasibility and correctness of the IRIR.The optimization results show that the IRIR can effectively lower the difficulty of solving the nonlinear programming problem.Besides,it is not necessary to introduce the addi-tional parameter.The IRIR is a novel global optimization method with a high applicability and practicality.But,it is not applicable to problems with unbounded variables.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903