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基于径向基函数网络的高速列车参数设计与优化
| 论文题名： | 基于径向基函数网络的高速列车参数设计与优化 |
| 关键词： | 高速列车;优化设计;性能指标;径向基函数 |
| 摘要： | 近年来，高速列车在我国及世界各国蓬勃发展，由于它的安全性与舒适性，已经成为人们出行优先选择的交通工具之一，因此从一定程度上说高速列车技术的发展与应用已经成为一个国家交通实力的象征。高速列车属于复杂的机电产品，设计的过程非常复杂，代理模型技术在复杂机电的设计中使用越来越广泛。 本论文根据前期学者的研究成果，将CRH某型车的16个关键参数作为设计变量，高速列车的横向平稳性、垂向平稳性、脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、倾覆系数和临界速度7个主要性能指标为输出变量。采用拉丁超立方试验设计方法对16个设计变量进行取样，得到100个水平的试验样本点，采用SIMPACK仿真软件建模，并进行仿真分析，得到7个性能指标的输出响应值。将输入和输出值进行归一化处理，基于径向基函数，用其中的95个样本点建立代理模型，其余的5个样本点作为验证预测样本，反复训练，对测试样本进行验证，构建出精度符合要求的基于径向基函数的代理模型。 高速列车的设计优化包含7个子目标，属于多目标设计优化。首先采用多目标粒子群优化算法对高速列车代理模型进行优化，最终得到一系列较好的解，选出26组在SIMPACK软件中进行仿真验证，得到2组7个性能指标都优于CRH某型车原始设计的全优解。然后采用差分进化算法对代理模型进行优化，根据差分进化的机理在MATLAB中编制了程序，通过随机产生初始种群、初始非支配解，然后通过交叉、变异和选择竞争等操作，生成200组pareto解，选出60组解在SIMPACK软件中进行仿真验证，得到了5组7个性能指标都优于原始设计的全优解。最后对两种优化算法得到的结果进行了比较分析，分析表明，两种优化算法各有优点。 |
| 作者： | 张慧云 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张剑;邹光勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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