肖阿阳， 王本利， 金耀初

1. 哈尔滨工业大学 卫星技术研究所，哈尔滨 150001； 2. 萨里大学 计算科学系，吉尔福德 GU2 7XH)



约束自适应桁架优化设计方法

肖阿阳1， 王本利1， 金耀初2

1. 哈尔滨工业大学 卫星技术研究所，哈尔滨 150001； 2. 萨里大学 计算科学系，吉尔福德 GU2 7XH)

为求解多峰值、高度非线性桁架尺寸及形状优化问题，减少算法参数设置的盲目性，将Oracle罚函数与启发式算法相结合，提出可自适应处理约束列式的优化算法Ω-CMA-ES。该算法在处理各类复杂桁架优化问题时仅需设置一个参数Ω。测试算例表明，该算法对参数Ω具有良好的鲁棒性，可有效处理各类动态约束；且在探索全局最优解时体现出较高潜力，优化质量及收敛速度优于既有结果。

桁架优化；Oracle罚函数；启发式算法；约束优化问题；Ω-CMA-ES

结构优化设计因经济效益显著一直是工程领域热点问题。桁架尺寸优化设计是最先被研究的结构优化课题之一。在桁架尺寸优化设计中，杆件截面积及截面形状参数均可作为设计变量，而杆件长度、桁架包络、节点数及节点连接方式均已固定。桁架形状优化设计则致力于对桁架节点坐标的优化，而桁架本身拓扑不变。常认为优化桁架形状较桁架尺寸更具效率[1]。

因工程需要，桁架尺寸、形状同步优化设计[2-4]常被设定含约束的混合整数非线性规划问题(MINLPc)。同时引入尺寸、形状变量会增加桁架优化问题难度，计算量增大。受制于计算机硬件性能及优化算法性能，相关研究主要采用分层优化法；……