基于遗传算法的两级轮边减速器可靠性优化 (2009年)
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２００９ 年 第 ３０ 卷 第 ６ 期 中 北 大 学 学 报（自然科学版）
Ｖｏｌ
．３０
Ｎｏ
．６ ２００９
（总第 １２８ 期）
JO U R N A L O F N O R T H U N IV E R SIT Y O F C H IN A
（
N A T U R A L SC IE N C E E D IT IO N
）
（
Ｓｕｍ Ｎｏ
．１２８）
文章编号： １６７３-３１９３（２００９）０６-０５６１-０６
基 于 遗 传 算 法 的 两 级 轮 边 减 速 器 可 靠 性 优 化
邓 勋， 张文明
（北京科技大学 土木与环境工程学院， 北京 １０００８３）
摘 要： 在保证双级行星齿轮传动系统可靠性的前提下，尽可能使轮边减速器得到最小体积．利用多目标改
进的遗传算法进行优化设计．使用
ｉＳＩＧＨＴ
软件遗传算法工具箱对其进行了优化计算．对多目标遗传算法的
改进进行了研究．改进了遗传编码，选择算子，局部的搜索过程等．与行星齿轮系统的普通优化相比，因遗传算
法不要求目标函数连续可微，并通过改进形成了局部贪婪性搜索过程，增强了遗传算法的局部搜索能力．因此
比普通优化结果提高了 １３．３％，并且这一结果已经在工程应用中得到了证实．同时也验证了改进的遗传算法
对解决多目标优化问题的可行性和优越性．
关键词： 遗传算法； 双级轮边减速器； 多目标优化； 可靠性
中图分类号：
Ｔ Ｈ
１２２；
Ｕ
４６３．２１８．２ 文献标识码：
Ａ
R eliability O ptim ization of D ouble
-
Stage W heel H ub R educer
B ased on G enetic A lgorithm
ＤＥＮ Ｇ Ｘｕｎ
，
ＺＨＡ Ｎ Ｇ Ｗ ｅｎ
-
ｍ ｉｎｇ
（
Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｈｏｏｌ
，
Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ
，
Ｂｅｉｊｉｎｇ
１０００８３，
Ｃｈｉｎａ
）
A bstract
：
Ｕ ｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈｅ ｄｏｕｂｌｅ
-
ｓｔａｇｅ ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｇ ｅａｒ ｓｙｓｔｅｍ
，
ｔｈ
ｅ
ｖｏｌｕｍ ｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗ ｈｅｅｌ ｈｕｂ ｒｅｄｕｃｅｒ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｓ ｍｉｎｉｍ ａｌ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ
．
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ａｄｖａｎｔ ａｇｅ ｏｆ ａｎ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ ｍ ｕｌｔ ｉ
-
ｏｂｊｅｃｔ ｉｖｅ ｇ ｅｎｅｔ ｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
（
ＧＡ
），
ａｎｄ ｔ ｈｅ ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗ
ａ
ｓ
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．
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，
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ｓ
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ｗ ｅｒｅ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ
．
Ｃｏｍ ｐａｒｅｄ ｗ ｉｔｈ ｔ ｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｏｐｔ ｉｍｉｚａｔ ｉｏｎ
，
ｔｈｅ ｇ ｅｎｅｔ ｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｒｅｑｕｉｒｅ ｔ ｈ
ｅ
ｏｂｊｅｃｔ ｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔ ｉｎｕｏｕｓｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｂｌｅ
，
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ｙ
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．
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，
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ｔｈａｎ ｔｈａｔ
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．
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，
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ｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔ ｙ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ ｇｅｎｅｔ ｉｃ ａｌｇｏｒｉｔ ｈｍ ｆｏｒ ｓｏｌｖｉｎｇ ｍ ｕｌｔ
ｉ
-
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．
K ey w ords
：
ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇ ｏｒｉｔｈｍ
；
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-
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-
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；
ｒｅｌｉａｂｉｌｉ
ｔ
ｙ
遗传算法（
Ｇｅｎｅｔ ｉｃ Ａ ｌｇｏｒｉｔ ｈｍ
，
ＧＡ
）是由美国
Ｈｏｌｌａｎｄ Ｊ
教授在 １９７５ 年提出的，是基于自然选择原理
、
自然遗传机制和自适应搜索（寻优）的算法．与传统的优化方法相比，遗传算法有以下特点：①传统的单点
搜索方法易陷于局部最优解，而遗传算法是多点搜索，因此具有较好的全局搜索性能；②遗传算法使用概
磁
收 稿 日 期： ２００９-０１-０５
基金 项 目 ： 国家 十 一 五 资 助项 目 （２００６
ＢＡ Ｂ
１１
Ｂ
０３）
作
者
简
介
：
邓
勋
（
１
９
８
１
-
）
，
男
，
博
士
生
．
主
要
从
事
汽
车
驱
动
桥
可
靠
性
研
究
．
评论0
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