桁架结构多目标优化的免疫克隆选择算法

唐和生　胡长远　薛松涛

摘要：为了解决带有约束的结构多目标优化问题，将免疫克隆选择算法应用于桁架结构的多目标优化设计中. 根据免疫学基本原理，采用非支配邻域选择机制、比例克隆和精英策略，使算法很好地保持了所得解的多样性、均匀性和收敛性.在桁架结构优化的数学模型中，采用惩罚函数法处理违反约束的情况.为了验证所提算法的可行性和有效性，对经典桁架进行了优化，并与其它方法作比较，数值结果表明，该算法在收敛速度、时间消耗和求解质量上均具有一定的优势.

关键词：多目标优化；桁架结构；精英策略；免疫克隆选择算法

中图分类号：TU323.4；TU311文献标识码：A

4结论

1）基于非支配克隆选择、比例克隆和精英主义策略的免疫克隆多目标优化算法，算法简单，收敛迅速，耗时较少，易于实现，且更好地保证了在演化过程中，种群的多样性，使得解集能够从可行域内部和不可行域的边缘向着最优解逼近，从而更好地保证了所得最优解的多样性以及很好的逼近性.

2）本文对典型桁架结构多目标优化进行了数值分析，并且与NSGA II， CMOIA及相关文献的优化结果进行了比较讨论.数值结果表明，MOICSA算法在极端点扩展、解的均匀性以及收敛速度上要优于其他算法，所得解集能够包含单目标优化的最优解，验证了MOICSA算法很好地保持了所得最优解的多样性、均匀性以及较强的收敛性，说明了该算法适合于结构多目标尺寸优化设计分析.

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