约束优化_二次规划与SQP
混合PSO-SQP算法在航电系统测试性分配中的应用
电光与控制Electronics Optics&Control Vol.28No.5 May2021第28卷第5期2021年5月引用格式:胡艺馨,孙毅刚，赵珍•混合PSO-SQP算法在航电系统测试性分配中的应用[J].电光与控制,2021,28(5)：60-65.HUYX,SUN Y G,ZHAO乙Application of hybrid PSO-SQP algorithm in testability allocation of avionics system[J].Electronics Optics&Control,2021,28(5)：60-65.混合PSO-SQP算法在航电系统测试性分配中的应用胡艺馨"，孙毅刚"，赵珍。
(中国民航大学,a.基础实验中心；b.航空工程学院；c.电子信息与自动化学院，天津300300)摘要：在考虑降低测试与维修成本的基础上，通过建立一种以费用函数作为目标函数的数学模型，将航电系统升级改装过程中的测试性指标分配问题转化为非线性规划(NLP)问题,针对竝NLP问题，采用粒子群优化算法与序列二次规划算法相结合的混合优化算法，充分发挥前者较强的全局搜索能力与后者较强的局部精确搜索能力对问题模型进行求解，为航电系统升级改装过程中的测试性指标分配问题提出了一种最优的求解方法。
结果表明，与单独使用PSO和SQP算法相比,使用混合算法能更快地取得最优值，验证了所提分配方法的可行性。
关键词：航电系统；测试性指标；费用函数；非线性规划中图分类号：TP206文献标志码：A dot:10.3969/j.issn.1671-637X.2021.05.014Application of Hybrid PSO-SQP Algorithm in TestabilityAllocation of Avionics SystemHU Yixin a,SUN Yigang b,ZHAO Zhen c(Civil Aviation University o£China,a.Basic Experiment Center；b.College of Aeronautical Engineering；c.College of Electronic Information and Automation,Tianjin300300,China)Abstract:Considering of reducing the cost of test and maintenance,a mathematical model w让h cost function as the objective function is established,which transforms the problem of Testability Index Allocation (IIA)in the process of avionics system upgrading and refitting into a Nonlinear Programming(NLP)problem.Aiming at this NLP,a hybrid optimization algorithm combining Particle Swarm Optimization(PSO)algorithm with Sequential Quadratic Programming(SQP)algor让hm is used to solve the problem,which makes full use of the formers strong global search ability and the lattens strong local accurate search ability,and supplies an optimal solution method for the TIA problem in the upgrading and refitting process of avionics system.The results show that,compared with using PSO and SQP alone,the hybrid algorithm can obtain the optimal value faster,which verifies the feasibility of the proposed allocation method.Key words:avionics system；testability index；cost function；nonlinear programmingo引言为了保证飞机的飞行安全，满足飞机的适航要求,须对升级改装的航空电子系统(简称航电系统)进行测试性设计，而如何合理分配故障检测率和故障隔离率等测试性指标是测试性设计必须要解决的重要问题之一［7O测试性指标分配(简称测试性分配)是重要的收稿日期：2018-08-28修回日期：2021-04-07基金项目：中央高校基本科研业务费项目中国民航专项资助(3122 019109);国家自然科学基金-中国民航局民航联合研究基金(U15 33201)；天津市自然科学基金(18JCQNJC05000)作者简介:胡艺馨(1992-),男，河南南阳人，硕士，助教，研究方向为民用飞机航电系统升级改装验证与安全性评估。
一个内点法与SQP方法结合的研究开题报告
一个内点法与SQP方法结合的研究开题报告题目：一个内点法与SQP方法结合的研究研究背景：现代优化问题中，内点法和SQP方法是两种最为有效的方法之一。
内点法主要应用于线性规划、二次规划和凸优化问题的求解，而SQP方法则主要应用于非线性规划问题。
但是，内点法的收敛速度较慢，而SQP方法则对初值敏感。
因此，有必要将这两种方法结合起来，以提高算法的收敛速度和准确性。
研究内容：本研究将探讨如何将内点法和SQP方法结合起来，并在此基础上提出一种新的优化算法。
具体研究内容包括以下几个方面：1.分析内点法和SQP方法的特点和限制；2.研究内点法和SQP方法的结合方法，并提出一种新的优化算法；3.通过数值实验比较新算法与内点法和SQP方法的性能，并分析方法的优缺点和应用范围。
研究方法：本研究主要采用理论分析和数值实验相结合的研究方法。
首先，通过对内点法和SQP方法的特点和限制进行分析，找出两种方法结合的研究方向。
然后，提出一种新的内点法和SQP方法结合的优化算法，并分析其收敛性和稳定性。
最后，通过一系列的数值实验比较新算法与内点法和SQP方法的性能，并对新算法进行分析和总结。
研究意义：本研究将探讨如何将内点法和SQP方法结合起来，并提出优化算法，对于优化领域的研究具有一定的意义。
总的来说，本研究有以下几个方面：1.优化算法的研究，提高优化问题的求解效率和精度；2.新算法的理论分析，为优化问题的研究提供新思路和方法；3.数值实验的比较和分析，为优化问题的实际应用提供支持。
预期结果：本研究预期能够提出一种新的内点法和SQP方法结合的优化算法，通过数值实验验证算法的有效性和优劣性，为优化问题的研究提供新思路和方法。
同时，本研究还可以为其他相关领域的研究提供参考。
HiQube中的优化功能介绍
HiQube中的优化功能介绍HiQube中的优化功能介绍Introduction of optimization in HiQube杨丽艳罗志凡澳汰尔工程软件（上海）有限公司，上海，200082摘要：HiQube是Altair公司旗下的一款商业智能软件，同时也是业界唯一一款具有优化分析能力的商业智能软件。
本文对HiQube中的优化功能做了概要介绍：包括其中集成的各种优化算法、优化函数的使用以及一个实际的HiQube优化模型示例。
关键字：HiQube 商业智能优化Abstract: HiQube is a BI software owned Altair Engineering. Also, HiQube is the only one which has optimization function during all BI tools. The paper do a brief introduction on optimization in HiQube as follows: major integrated optimization algorithms, how to use optimization fuctions and an example HiQube optimization model.Key words: HiQube, business intelligence, optimization1.商业智能及HiQube简介商业智能的概念于1996年最早由加特纳集团（Gartner Group）提出，加特纳集团将商业智能定义为：商业智能描述了一系列的概念和方法，通过应用基于事实的支持系统来辅助商业决策的制定。
商业智能技术提供使企业迅速分析数据的技术和方法，包括收集、管理和分析数据，将这些数据转化为有用的信息，然后分发到企业各处。
可以认为，商业智能是对商业信息的搜集、管理和分析过程，目的是使企业的各级决策者获得知识或洞察力（insight），促使他们做出对企业更有利的决策。
第4章 序列线性规划
4.3.1 序列线性规划法(SLP)
f (x) f (x ) f (x ) (x x ) f
(0) (0) T (0) (0)
( x)
z f ( 0 ) ( x ) ( f ( x ( 0 ) ) f ( x ( 0 ) ) x 0 ) c T x f ( x ( 0 ) ) x
非基阵 ...... a m m 1 ... a m n
b b1 b2 M bm 0
10
cm 1
N
cn
4.2 单纯形法
11
4.2 单纯形法
12
4.2 单纯形法
(1) 确定替换基本变量的非基本变量
a11 a21 am1
车辆结构优化设计
左文杰
研究方向：结构优化设计 车身结构轻量化 专用CAE软件开发
吉林大学 机械学院 信箱：zuowenjie@
1
第4章 数学规划法
4.1 线性规划 4.2 单纯形法 4.3 线性规划的对偶问题 4.4 非线性规划的序列逼近法
4.3.1 序列线性规划法(SLP) 4.3.2 序列二次规划法(SQP) 4.3.3 序列线性优化求解结构优化问题 4.3.4 准则法与序列线性规划的等价性
s.t.
a
i 1
n
ji i
x b j , j 1,L , m
xi 0, i 1,L , n
Dantzig 的单纯形法（simplex algorithm，1947，20世纪最伟大十大算法之一）即可求解之。
3
4.1 线性规划
线性优化例子
min z 2 x1 x2 5 x2 15 6 x 2 x 24 1 2 x1 x2 5 x1 , x2 0
解等式约束规划的信赖域SQP滤子方法
严格局 部解 时 ， 全牛 顿步 可能会 使 目标 函数值 和 约束 违 反度 上 升 ， 而不 被 滤子 接 受 ， 是破 坏 了算 法 的 完 从 于
收敛性 ． 文对 文献 ［ ３中的信 赖域 Ｓ 本 ３ ＱＰ滤子 方 法进 行 了修 改 ： 果 完全 步不 被接 受 ， 以通 过 一个 二 阶 校 如 可
能 是 一 个 超 线 性 收敛 步 ， 是 当 迭 代 点 充 分 靠 近 原 问题 的严 格 局 部 解 时 。 全 牛 顿 步可 能会 使 目标 函 数 值 和 约 束 但 完 违 反 度 上升 。 而 不 被 算 法 接 受 ， 是破 坏 了 算法 的 收 敛 性 ． 出 一 种 修 改 后 的 信 赖 域 Ｓ Ｐ滤 子 算 法 ， 完 全 步 从 于 给 Ｑ 当 不 被 接 受 时 ． 算 法 进 行 二 阶校 正 （ＯＣ ， 以 减 小 其 不 可 行 性 ． 改 后 的 算 法 可 以 避 免 Ｍａａｏ 效 应 。 算 法 达 对 Ｓ ）可 修 ｒｔｓ 使
到局部超线 性收敛． ‘
关 键 词 ： ＱＰ方 法 ； 赖 域 ；滤 子 ； 阶 校 正 ；Ｍａａ ｓ 应 ；局 部 收 敛 Ｓ 信 二 ｒｔ 效 ｏ
中 图 分 类 号 ： ） ２ ． （ ２ １２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ － ７ ５ ２ Ｏ ） １ ｏ Ｏ 一 ５ ０ １ ８ ３ （ｏ ８ Ｏ 一 Ｏ １ Ｏ
基 金 项 目 ：国 家 自然 科 学 基 金 资助 项 目 （０ ７ １ ７ １５１３）
作 者 简介 ：王 华 （９ ９ ） 女 ， 东省 菏 泽 市 人 ， 济 大 学 博 士 研 究 生 ． １７ 一 ， 山 同 主要 从 事 非 线 性 规 划 研 究
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透平叶片的多学科设计优化系统
透平叶片的多学科设计优化系统王婧超1李立州2岳珠峰1西北工业大学透平叶片的多学科设计优化系统王婧超1李立州2岳珠峰1（1 西北工业大学工程力学系，陕西西安 710072）（2 西北工业大学航空学院，陕西西安 710072）摘要：本文建立了一个全三维透平叶片多学科设计优化系统，并对某叶片进行涉及四个学科的优化分析。
在一体化多学科优化系统中，采用五次多项式方法进行三维透平叶片的参数化建模，直接插值法完成学科间载荷及信息的传递，多岛遗传算法及二次序列规划法进行问题的寻优。
实例分析结果表明，该系统稳定可靠，优化算法选择合理，能够使透平叶片性能得到提高，具有应用于工程实践的可行性及可靠性。
关键词：三维透平叶片多学科设计优化一体化优化方法Multidisciplinary Design Optimization Systemfor Turbine BladeWang Jingchao1, Li Lizhou2, Yue Zhufeng1（1 School of Mechanics Civil Engineering and Architecture,Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072）（2 School of Aviation, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072）Abstract: This paper presents a Multidisciplinary Design Optimization (MDO) system for turbo-machinery blade design which involves four disciplines: aerodynamics, heat transfer, stress and modal. The blade profile of a three-dimensional blade is built using quintic polynomial method. The load transferring from aerodynamics analysis results to the structural model is done by an interpolation method. Multi-island Genetic Algorithm (MIGA) together with Sequential Quadratic Programming (NLPQL) optimization technique is used as optimization searching method. The All-At-Once (AAO) method is used to set up the MDO system. The procedure of optimization shows that this system is stable and feasible, and can be used to optimize turbine blades. And the result of optimizing a true blade shows that the overall performance of the blade is improved remarkably, and proves the optimization procedure implemented in this paper is effective.Key words: three-dimensional Turbine Blade Multidisciplinary DesignOptimization (MDO) the All-At-Once (AAO) method1 三维透平叶片的多学科设计优化发动机透平叶片作为航空发动机的重要关键部件，由于其问题本身的复杂性，需要考虑的学科及因素较多，始终是国内外航空领域研究的重点。
GA2发动机悬置刚度优化设计
3GA2发动机悬置刚度优化设计摘要：本文利用多体动力学软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)建立了3GA2动力总成悬置系统六自由度刚体动力学模型。
通过线性模态提取的方法，结合本发动机实际，以力传递率最小为目标函数，悬置刚度值作为设计变量，在强迫激励下，利用二次序列规划法SQP(Sequential Quadratic Programming)进行优化，针对对隔振影响较大的参数进行调整，最终提出悬置刚度设计方案，达到了使传递力有效值降低30%左右的良好效果。
关键词：悬置系统，SQP，ADAMS，力传递率，振动ABSTRACT: The 3GA2 power-train six-degree rigid dynamic model was built under the ADAMS environment, and then depending on the computed response sensitivities to determine the changes to the mount system that would lead to minimum response at user-defined location in the vehicle. Design variables were the mounts stiffness, which were changed until the lowest level of response was found. Under forced vibration, mounts stiffness were optimized by the method of SQP (Sequential Quadratic Programming). Finally, the design plan of mounts stiffness was put forward and the virtual value of transfer force was reduced about 30 percent.KEYWORDS:Mount system, SQP, ADAMS, Reaction transmissibility, Vibration1 发动机悬置优化设计的一般方法]1[设计性能良好的动力总成悬置系统，减少动力总成振动向车体的传递，从而降低噪声，改善舒适性，这一直是汽车设计者所关心的重要课题。
非线性最优化的SQP方法和信赖域方法的开题报告
非线性最优化的SQP方法和信赖域方法的开题报告一、题目：非线性最优化的SQP方法和信赖域方法二、研究背景和意义：在工程、经济、金融等领域中，求解非线性最优化问题是一个十分重要的问题。
非线性最优化问题通常是指：目标函数是非线性函数，约束条件可能是非线性的等式或者不等式。
因此，对于这种问题，传统的线性规划技术不再适用。
因此，需要寻找一种有效的算法来解决这个问题。
在非线性最优化问题中，SQP（Sequential Quandratic Programming）方法是一种经典的求解方法。
该方法可以通过求解一个一系列近似的二次规划问题来逼近目标函数的最优解。
近年来，SQP方法在工业、经济和金融领域得到了广泛的应用，并且在实际问题中表现出了优异的效果。
与此同时，信赖域方法也是目前求解非线性最优化问题的热门算法之一。
信赖域方法主要是使用一个可以保证收敛性的迭代算法来解决问题。
信赖域方法的主要优点是它不需要求二阶导数，因此对于无法求二阶导数的问题也有良好的适应性。
因此，研究非线性最优化的SQP方法和信赖域方法对于提高非线性最优化算法的效率和实用性具有非常重要的意义。
三、研究内容和方法：本文将首先介绍非线性最优化问题的概念和定义，然后介绍SQP方法和信赖域方法的原理和实现方式。
其后，会进行两种方法的比较和分析，探讨它们的优缺点，以及在不同的问题中的适用性。
最后，通过数值实验和实际应用案例来验证两种算法的可行性和有效性。
具体的研究方法如下：1.阅读相关文献和资料，对非线性最优化、SQP方法和信赖域方法进行深入理解，掌握两种算法的理论原理和实现方式。
2.对两种算法进行实现，并进行性能测试和优化。
3.通过数值实验和实际应用案例，验证两种算法的可行性和有效性，并进行比较和分析。
四、预期成果和意义：预计本文的研究成果包括：1.对非线性最优化问题、SQP方法和信赖域方法的理论和实践进行深入理解和探索。
2.实现并测试两种算法的性能，从而比较和分析两种算法的优缺点和适用性。