理论教育 计算多目标优化设计权系数程序

计算多目标优化设计权系数程序

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:先求P个单目标规划问题的最优解,设为x1,j=1,2,…,β的(P+1)个方程的线性方程组,由此可确定一组解来作为权系数。为了便于设计者求解,本节根据列主元高斯消去法,用FORTRAN语言编写了求解式的计算程序。开始存放方程组的系数与右端项组成的增广矩阵。表6-1为f1、f2的单目标最优点上,两目标函数f1、f2的函数值。

计算多目标优化设计权系数程序

对于一般P(>2)个目标的情况,完全与上述归纳的步骤类似。先求P个单目标规划问题(P1978-7-111-29617-1-Chapter06-70.jpgX)的最优解,设为x1j=1,2,…,P。记作f21=f1x1),i=1,2,…,pj=1,2,…,p。过P个点[f11f21,…,fp1i=1,2,…,p]。做超平面,设其方程为

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式(6-50)是一个具有(P+1)个变量h1h2,…,β的(P+1)个方程的线性方程组,由此可确定一组解来作为权系数。

为了便于设计者求解,本节根据列主元高斯消去法,用FORTRAN语言编写了求解式(6-50)的计算程序。

1.使用说明

(1)子程序语句 SUBR0UTINE GS(A,N,M,EPS)

(2)哑元说明 输入参数:

N整变量,方程组的阶数

M整变量,M=N+1

EPS实变量,消元过程中主元的最小允许值,如果主元小于此值,则停机,打印STOP4444。

输入兼输出参数:

A N*M个元素的二维实效组。开始存放方程组的系数与右端项组成的增广矩阵。最后在第M列存放方程组的解。

2.程序

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3.实例

当求解双目标及多目标问题时,都可以利用上述程序求出权系数。

【例6-2】 某动压滑动轴承设计主要参数为:径向载荷F=18000N,d=100mm,转速n=5000r/min。要求用油量最少(f1),温升最低(f2)。表6-1为f1f2的单目标最优点上,两目标函数f1f2的函数值。欲用线性加权法求解(VP)问题,求出权系数λ1λ2。(www.daowen.com)

表6-1 单目标最优点上f1f2的函数值

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解 已知f11=9.8032,f21=30.0021,f21=968.5905,f22=0.2361代入式(6-50):λ1f11+λ2f21=β

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将方程组写为矩阵形式978-7-111-29617-1-Chapter06-76.jpg

x1x2x3分别等于λ1λ2β

N=3,M=4,EPS=10-9数组A表示增广矩阵。

程序如下:

SUBROUTIEGS(A,N,M,EPS)

{本子程序段段部分

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输入数据与计算结果见表6-2、表6-3。

表6-2 数据

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表6-3 计算结果

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