中文摘要：

复杂产品的设计过程分析与控制对减少设计叠代次数、缩短设计周期、优化设计结果有重要的意义。已有的研究工作要么单纯从宏观角度研究设计过程管理，要么单纯从微观角度研究两个设计活动之间的相互影响。本项目以实现精益设计为目标，从宏观与微观两个方面提出了设计过程的综合分析方法。从宏观角度考虑，产品设计过程可看作一个针对预期需求，充分利用已有产品的历史设计数据来寻找可行的设计参数，从而获得新产品的主要性能指标的过程。为此，本项目提出了有效构造新产品的"功能需求－设计参数对"的分支定界算法及近似定向部分更新搜索算法。从微观角度来考虑，产品设计过程可看作一种多目标耦合优化过程，这里多目标指产品的多个性能指标，耦合指决定了不同性能指标的设计参数之间的相互关联。为此，本项目提出了多目标耦合设计优化过程的控制系统模型，提出了多目标耦合设计过程控制的并行比例－积分控制律、并行模糊控制律、并行遗传算法和并行分支定界算法，分别用于解决搬运机器人多目标耦合设计优化问题、工业机器人路径规划和轨迹平滑问题、Job-Shop任务分配与能力规划问题、可重入生产线的多目标设计优化问题。数值实验结果验证了提出的算法的有效性。