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HyperStudy_使用 Excel 电子表格进行Pareto前沿多目标优化研究 HS-4205

HyperStudy_使用 Excel 电子表格进行Pareto前沿多目标优化研究 HS-4205

了解如何使用HyperStudy执行多目标优化。

开始之前,请用Excel试算软件完成HS-1035:优化研究,或汇入/HS-4205/ 中的HS-1035.hstx档案文件。

本教程的目标是找到梁的横截面尺寸(宽度和高度),该尺寸在保持尖端偏转低于0.53 mm的同时使梁的体积最小。

在本教程中,光束体积和尖端偏转都将被视为要最小化的目标函数。为了理解与此条件相关的权衡,不应用尖端偏转中的约束使用全局响应搜索法(GRSM),将找到一系列解决方案(称为非主导解决方案)。这些解决方案形成了一个Pareto前沿,用户可以在其中进行权衡分析。

一、添加方法并运行多目标优化研究

1.添加优化。

a)在Explorer中,右键单击并从上下文菜单中选择Add。

b)在Add对话框中,选择Optimization

c)对于Definition from,选择一种方法,然后单击OK。

2.修改Inputs Variable。

a)转到Optimization 2>Definition>Define Input Variables步骤。

b)对于这两个Inputs Variable,将下限、初始和上限更改为图1中指示的值。

图1.

3.转到Optimization 2>Definition>Define Output Responses步骤。

4.添加两个目标。

a)单击Objectives/Constraints - Goals选项卡。

b)单击Add Goal两次。

c)定义Goal 1Goal 2,方法是从Apply On和Type列中选择下图中指示的选项。

图2.

5.转到Optimization 2>Specifications步骤。

6.在工作区中,将Mode设置为全局响应搜索方法(GRSM)

Note: 只启用对问题表述有效的方法。

7.在Settings选项卡中,将Number of Runs更改为50。

8.单击Apply

9.转到Optimization 2>Evaluate步骤。

10.单击Evaluate Tasks以启动优化。

11.Optional: HyperStudy还允许您使用加权和方法执行多目标优化。在输出响应中添加和激活多个目标,在Weighted Sum字段中为每个目标分别设置权重,并在Specifications表中选择一种算法(SQP、MFD、GA、ARSM)。继续进行优化。

12.转到Optimization 2>Post-Processing步骤。

二、后处理多目标优化结果

1.单击Optima选项卡。

2.使用通道选择器,为X轴选择Goal 1,为Y轴选择Goal 2。

Optima选项卡绘制了竞争目标之间的权衡。一个目标不能改进,另一个竞争目标不会变得更糟。

图3.