并行協(xié)同開發(fā)環(huán)境下的多目標(biāo)魯棒設(shè)計方法研究.pdf

1、并行協(xié)同設(shè)計是一種現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的模式，但其存在的不確定性問題的處理很少得到關(guān)注。魯棒設(shè)計是質(zhì)量工程的一種處理產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定性的有效方法。因此，把魯棒設(shè)計概念和并行協(xié)同設(shè)計框架結(jié)合起來，研究一種適合在并行協(xié)同開發(fā)環(huán)境下的多目標(biāo)魯棒設(shè)計方法就非常有意義，對于復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計的合理決策亦非常有價值。 本文以國家自然科學(xué)基金項目（編號：60304015）“復(fù)雜產(chǎn)品并行協(xié)同建模與設(shè)計的廣義魯棒性研究”研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合上海市自然科學(xué)基金（編

2、號：4ZR14081）“復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科并行協(xié)同設(shè)計與信息集成研究”，研究了并行協(xié)同開發(fā)環(huán)境下的多目標(biāo)魯棒設(shè)計方法，開發(fā)了并行協(xié)同多目標(biāo)魯棒設(shè)計原型系統(tǒng)，并用實例驗證了其正確性和可行性。本文的主要研究內(nèi)容如下： 第一章：在綜述并行協(xié)同設(shè)計和魯棒設(shè)計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)了現(xiàn)有的魯棒設(shè)計方法在并行協(xié)同開發(fā)環(huán)境下應(yīng)用的關(guān)鍵問題，從而闡述了本論文的選題依據(jù)，介紹了本論文的主要內(nèi)容、結(jié)構(gòu)安排和創(chuàng)新之處。 第二章：提出了基于

3、約束網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)魯棒設(shè)計數(shù)學(xué)模型。首先概述了基于約束網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)魯棒設(shè)計方法的總體框架，然后介紹了約束網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建、約束沖突檢測和約束管理。接著提出了基于約束網(wǎng)絡(luò)的帶偏好信息的多目標(biāo)魯棒設(shè)計數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)闡述了相關(guān)的理論、模型特點、建模過程以及模型的求解策略。在求解策略中，把多目標(biāo)魯棒設(shè)計數(shù)學(xué)模型劃分為簡單和復(fù)雜兩種，為后面第三、第四章的模型求解算法研究奠定了基礎(chǔ)。 第三章：研究了基于近似規(guī)劃法的簡單多目標(biāo)魯棒設(shè)計模型的求解。

4、在序列二次規(guī)劃法的基礎(chǔ)上，提出了二階項的線性化近似和限步法，給出了簡單多目標(biāo)魯棒設(shè)計模型的求解策略。 第四章：研究了基于改進(jìn)型NSGAⅡ遺傳算法的復(fù)雜多目標(biāo)魯棒設(shè)計模型求解?；贜SGAⅡ遺傳算法，在適應(yīng)值評價中，引入了蒙特卡羅方法，解決了多目標(biāo)魯棒設(shè)計模型中復(fù)雜數(shù)學(xué)形態(tài)的質(zhì)量特性的均值和方差難以求解的問題；在擁擠距離計算中，引入權(quán)重因子，得到反映設(shè)計者偏好信息的Pareto最優(yōu)解集，從而獲得更優(yōu)的魯棒解。 第五章：基于