基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的高速列車參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、近年來，高速列車在我國(guó)及世界各國(guó)蓬勃發(fā)展，由于它的安全性與舒適性，已經(jīng)成為人們出行優(yōu)先選擇的交通工具之一，因此從一定程度上說高速列車技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家交通實(shí)力的象征。高速列車屬于復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，設(shè)計(jì)的過程非常復(fù)雜，代理模型技術(shù)在復(fù)雜機(jī)電的設(shè)計(jì)中使用越來越廣泛。
　　本論文根據(jù)前期學(xué)者的研究成果，將CRH某型車的16個(gè)關(guān)鍵參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，高速列車的橫向平穩(wěn)性、垂向平穩(wěn)性、脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力、傾覆系數(shù)和臨

2、界速度7個(gè)主要性能指標(biāo)為輸出變量。采用拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)16個(gè)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行取樣，得到100個(gè)水平的試驗(yàn)樣本點(diǎn)，采用SIMPACK仿真軟件建模，并進(jìn)行仿真分析，得到7個(gè)性能指標(biāo)的輸出響應(yīng)值。將輸入和輸出值進(jìn)行歸一化處理，基于徑向基函數(shù)，用其中的95個(gè)樣本點(diǎn)建立代理模型，其余的5個(gè)樣本點(diǎn)作為驗(yàn)證預(yù)測(cè)樣本，反復(fù)訓(xùn)練，對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行驗(yàn)證，構(gòu)建出精度符合要求的基于徑向基函數(shù)的代理模型。
　　高速列車的設(shè)計(jì)優(yōu)化包含7個(gè)子目標(biāo)，屬于多目標(biāo)

3、設(shè)計(jì)優(yōu)化。首先采用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法對(duì)高速列車代理模型進(jìn)行優(yōu)化，最終得到一系列較好的解，選出26組在SIMPACK軟件中進(jìn)行仿真驗(yàn)證，得到2組7個(gè)性能指標(biāo)都優(yōu)于CRH某型車原始設(shè)計(jì)的全優(yōu)解。然后采用差分進(jìn)化算法對(duì)代理模型進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)差分進(jìn)化的機(jī)理在MATLAB中編制了程序，通過隨機(jī)產(chǎn)生初始種群、初始非支配解，然后通過交叉、變異和選擇競(jìng)爭(zhēng)等操作，生成200組pareto解，選出60組解在SIMPACK軟件中進(jìn)行仿真驗(yàn)證，得到了5組7個(gè)