استفاده از الگوریتم بهینه سازی هیبرید ژنتیک و برنامه‌ریزی مربعی ترتیبی برای بهینه‌سازی طراحی یک سامانه‌ پیچیده

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، پردیس شهرضا، دانشگاه اصفهان، ایران

doi
چکیده

هدف این مقاله نشان دادن قابلیت الگوریتم­های بهینه­سازی هیبرید در پیدا کردن طرح بهینه مناسب در مسائل بهینه­سازی سیستم‌های پیچیده است. لذا در این مقاله بهینه­سازی طراحی یک هواپیمای بی­سرنشین به عنوان یک سامانه پیچیده با استفاده از روش بهینه­سازی طراحی چندموضوعی1، الگوریتم ژنتیک2 و الگوریتم بهینه­سازی هیبرید3 ارائه داده شده است. در این تحقیق، الگوریتم بهینه­سازی هیبرید از الگوریتم ژنتیک به عنوان بهینه­ساز کلی و از روش برنامه‌ریزی مربعی ترتیبی4 به عنوان بهینه­ساز محلی استفاده نموده است. مساله بهینه­سازی این تحقیق یک مساله بهینه­سازی طراحی چندهدفه است که توابع هدف در نظر گرفته شده در آن کمینه­سازی وزن برخاست و نیروی پسآی فاز سیر می­باشند. قیود در نظر گرفته شده نیز مربوط به زوایای انحراف سطوح کنترل، پایداری و ویژگی­های کیفیت پروازی (ضرائب میرائی، فرکانس­های طبیعی و ثابت­های زمانی) می­باشند. مساله بهینه­سازی طراحی مطرح شده با استفاده از الگوریتم­ بهینه­سازی هیبرید و الگوریتم ژنتیک بطور مجزا حل گردیده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است. اگرچه هر دو طرح قابل قبولند اما نتایج نشان می­دهند که حل­ بهینه به دست آمده از الگوریتم هیبرید از نقطه نظر توابع هدف بهتر از حل بهینه به دست آمده از الگوریتم ژنتیک است که این موضوع عملکرد خوب این الگوریتم را برای بهینه­سازی طراحی سیستم­های پیچیده نشان می­دهد.