湿式多盘制动器的模拟退火算法优化设计
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后 的设计 参数甚至根本不 能使用． 因此 ， 了满 为 足 实际工 程的需 要 ， 索一种 直接求 解连 续和 探
离 散 混 合 变 量 优 化 问题 的 方 法 ， 由基 于 神 经 而
个启 发式算 法，诸 多参数需 要调整 ， 如起始 温 度、 温度下 降的方 案 、 固定 温度时 的迭代 长度 以 及 终 止 规 则 等 ， 样 需 要 人 为 地 调 整 ． 为 的 因 这 人 素， 如对 问题 的 了解 ， 数和规 则 的搭 配 ， 参 易造 成 计 算 结 果 的 差 异 ． 决 这 个 矛 盾 的 方 法 主 要 解
们 为离散变量 ； 而其他一些 变量如制动油压 、 壳
体 的 尺 寸 等 为 连 续 变 量 ． 对 变 量 的处 理 上 ， 在 以 往 的 优 化 算 法 大 都 是 将 离 散 变 量 按 照 连 续 变 量 处 理 ， 后 再 “ 格 化 ”， 明 显 ， 样 得 到 的结 然 规 很 这 果 和 真 正 的 最 优 解 有 相 当 大 的 差 距 ， 时 优 化 有
多 目标优 化 设计 问题 ， 经 过改 进 的模 拟退 火 算法 应 用 到湿式 多 盘 制动 器 的多 目标 优 化设 计 将 中 ， 获得 满意 的优 化 设计 结 果 ． 际优 化设 计 结果 表 明 ， 用模 拟 退火 算法 进 行湿 式 多盘 制 可 实 应 动器 零部 件结 构 尺寸 的优 化设 计是 可行 且 高效 的 ， 可 在工程 结 构优 化设 计 领域 中推 广应 用 ． 它 关键 词 湿 式 多盘 制动 器 ；模 拟退 火 算法 ；多 目标 优化 设计
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第２ ４卷 第 ４期
２０ ０ ２年 ８月
北 京 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉｅｓｔ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｉｇ ｏ ｒ ａ ｏ ｖ ｒｉ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙＢ ｉｎ Ｕｎ ｙ Ｓｅ ｊ
化 设 计 问 题 的 特 点 ， 文 尝 试 将 带 记 忆 的模 拟 本 退 火 算 法 引人 到 湿 式 多 盘 制 动 器 结 构 件 的优 化
大 量解 的变换后 ， 可以求得 给定 控制参数值 时 优 化 问题 的 相 对 最 优 解 ；然 后 减 ｄ ｔ 值 ， 复 ，的 重 执 行 Ｍｅｒｐ ｌ 算 法 就 可 以在 Ｏ时 ， 到 ｔ ｏｉ ｏ ｓ 。， 得
温度 下 ， 搜索从 一个 状态 随机地 变化 到另一个 状 态 ， 一 个 状 态 到 达 的次 数 服 从 一 个 概 率 分 每 布； 当温度 很低 时 ， 以概 率 ｌ 留在最 优解 ． 停 模 拟 退 火 算 法 在 理 论 上 是 用 一 个 马 尔 可 夫
链 描 述 模 拟 退 火 算 法 的 变 化 过 程 ， 此 它 具 有 因 全 局 最 优 性 ． 际 应 用 中 的模 拟 退 火 算 法 是 一 实
模拟退 火算 法的基本 思想
在对最 优解 的搜索 中 ， 有许 多优化方 法 ， 例 如序列 无约束 极小化 方法 （Ｕ ） Ｓ ＭＴ 与离 散复合 形 等方法 ， 它们 的共 同特点 是 “ 心式” 但 贪 搜索 ， 即严格 按照 目标 函数值下降 的方 法来搜索 目标 函数 的最 小值 ， 因而使搜索 极易 陷人局部 最小 值 而 很 难 找 到 全 局 最 优 解 ． 拟 退 火 算 法 是 一 模 种 十分有 效 的全 局优化 算法 ， 它具 有不依 赖于 初始解 、 变量性 质无要求 、 对 能搜索 到全 局最优 解 等 优 点 ．因此 针 对 湿 式 多 盘 制 动 器 多 目标 优
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Ａ ｕｇ．２００ ２
湿 式 多盘 制动器 的模 拟退 火算 法优 化 设计
赵 文 清
１ 北 京科技 大学土木与环境工程学 院 ， 京 １０ ８ ２ 铁道部科学研究 院 ， 京 １０ ８ ） 北 ００３ ） 北 ００ １
摘
要
应 用 模拟 退 火算 法成 功 地解 决 了设 计 变量 为 连续 和 离散 混 合变 量 的湿 式多 盘 制 动器
通 过 大 量 的数 值 模 拟 计 算 ， 中 选 择 比较 好 的 从 参 数搭 配． 模 拟 退 火 算 法 是 从 某 个 初 始 解 出 发 ， 过 经
网络发 展起来 的模拟退火 算法则可直接求 解 由
连 续 和 离 散 混 合 变 量 组 成 的优 化 设 计 问 题 ．
分类 号 Ｔ １ Ｈ １２
在湿式 多盘 制动器 的设计 中 ， 部 分设计 大 变 量 ， 制 动 弹 簧 的 个 数 、 擦 衬 盘 的厚 度 、 如 摩 螺 钉 的 型 号 等 只 能 从 材 料 市 场 供 应 品 中选 取 ， 它
计 的新途 径．
模 拟 退 火 算 法 的 主要 过 程 是 在 一 个 给 定 的
优 化 问 题 最 终 的整 体 最 优 解 ．固体 必 须 徐 徐 降
温， 才能使其 在每一温度下都达 到热平衡 ， 最终
趋 于 能 量 最 小 的基 态 ， ｆ 必 须 缓 慢 递 减 ， 而 也 这 样 才 能 确 保 模 拟 退 火 算 法 最 终 趋 于 优 化 问 题 所
要求 的整 体最优解 ． 模拟退火 算法用 Ｍｅ ｏ ｏ ｓ ｔ ｐ ｌ ｒ ｉ
算 法 产 生 优 化 问题 解 序 列 口】并 由 与 Ｍｅ ｏ ｏｉ ， ｔ ｐ ｌ ｒ ｓ
准 则 相 对 应 的 转 移 概 率
设 计 中 ， 而寻求 湿式 多盘制动 器整体 优化设 从
收 稿 日期 ２ ０￣）— １ ０ １ ５ １ 赵 文清 男 ，５岁 ， 程师 ， 士 ３ 工 硕
