基于改进免疫遗传算法的桥式起重机主梁优化

起重 机金 属结 构 自重是 衡量 起重 机产 品绩 效 的 重要 经济 指标 ，在保 证 其可 靠运 行 的前提 下 ，尽量
习抗 原模 式 ，除具 备学 习 和记忆 能力 外 ，还表 现 出 个体修 复 能 力 ，并 具 有 极 强 的 自适 应 性 和 自组 织 性 ，通 过对演 化记 忆细 胞进 行克 隆 抑制 和亲 和突 变
法 ，然 而 ，起 重机 金属 结构 优化 所 面临 的设计 变量 是 连续 变量 和离 散变量 的混合设 计 问题 ，混合 离散 变量 优化 方 法 只 能 在 有 限 的离 散 点 上 进 行 搜 索 计
实用 价值 。单 纯 的免疫 遗传 算法 对搜 索过 程 中较好 个体 的维 持性 较 差 ，群 体 多样性 不 足 ，很容 易导 致 优 秀个 体 的消失 以及 易于 出现早 熟 现象 ，且 不能保 证其 收敛 性 ，有 必要对 免 疫遗 传算 法进 行改 进 。
间的促进 和抑 制反 应 ，利用抗原与抗体的相似度和适 应度 描述可行 解与最 优解 的逼近程 度 ，实现 系统对 环境 的
自适应 ，并将该方 法应用于桥式起重机主梁的可靠性优化 计算 ，通过 与其他优化 方法对 比 ，大大降低 了 主梁 的
自重 ，为 企 业 节 约 了生 产成 本 。
关键词 ：免疫遗传 算法 ；桥 式起 重机 ；优化
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Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｉ ｌｌ ｅ ｅ ｃ ａｇ ｒ ｈ ｙ ｒ ： ｌ ｎｌ ｇ ｎ ｔ ｌ ｏｉ ｍ ｏ ｅ ｅ ｄ ｔ ｖ ｈ ｒｎ ｎ ｎｅ ｉ ｔ ｖ ｒ ａ ｒ ｅ ｎ ｃａ ｅ； ｏ ｔ ｚ ｔｏ ｈ ａ ｇ ｐｉ ａ ｎ ｍｉ ｉ
１ １ 免疫 遗传 算法简 介 ．
程 界 中 曾陆续提 出拟 离散 法 、离散 变量 的惩 罚 函数
法 、离 散变 量 的随 机搜 索 法 、离 散 搜 索 法 Ｌ２等 多 ｌ］ ，
遗 传算 法 （ Ａ）是 一 种 启 发 式 蒙 特 卡 洛 反 演 Ｇ
方 法 ，最早 由美 国 Ｍｉ ｉ ｎ大学 的 Ｊｈ Ｈ ｌ ｄ教授 ｃｇ ｈａ ｏｎ ｏ ａ ｌ ｎ
足 混合 离散 变量 最优 化 问题求 解 的要 求 。近几 年有 学 者将 免 疫 遗 传 算 法 引 入 到 工 程 优 化 设 计 中 ． ， ４ ｊ 同样对 于局 部 空 间搜 索 问题也 不是 非 常有效 ，个体
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基 于 改进 免 疫 遗 传 算 法 的桥 式械 工程研 究所
摘
庞延波
于兰 峰
唐 连 生
要 ：提 出了一种改进 的免疫 遗传算法 ，该算 法突 出了免疫 系统 中抗 体免疫 遗传 进化思 想 ，模拟抗 体之
算 ，并且 ，要 对 最后 的优化 结果 做 出 圆整 ，这种优
化得 出的结 果 已经不是 离散 设计 变 量 的最优 解 ，同 时 ，离 散最 优化 也是 当前 机械 工程 优化 设计 发展 的 难 点和 重点 。对 于非 线性 离散 变量 的优 化设 计 ，工
１ 免疫遗传 系统 的组成 及功能
种优化 设 计方 法 。这 些算 法 各有 特点 ，但是 其 求得
的离散 最优 解并 非 真正 意义 上 的最优 解 ，还不 能满
提 出 ，通 过模 拟 自然界 中 的生命 进化 过程 ，有 指导
性 地进 行非 盲 目地 随机搜 索 ，适用 于 在人 工 系统 中 解 决复 杂 特定 目标 的非线 性 反演 问题 。许 多学 者将
后 ，提 高细胞 存 活率 ，增强 其亲 和 力 ，减轻选 择压 力 ，对 于混合 离散 变量 优化 的工 程应 用有 着 重要 的
减轻起 重 机 的 自重 ，有 利 于 制 造 厂 商 降 低 生 产 成 本 ，提 高市场 竞争 力 。 目前 的工 程优 化设 计 主要还 是借 用数 学规 划 中连续 变量 的约 束非 线性 最优 化方
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