将拉氏变换，可得系统的频率特性为：溢流阀是利用溢流作用来调节油路压力的。当油路压力升高到某一规定值，溢流阀便打开，将压力油溢去一部分，使压力保持在规定值。插装式溢流阀通常由先导阀和插装件组成，是大流量液压系统的重要元件之一。先导阀中调压弹簧的特性，直接关系到整个溢流阀乃至液压系统的工作特性。但弹簧的设计涉及较多参数，是一种多约束的优化问题。而按弹簧的常规的设计方法，需要进行反复多次运算，才能取得一个满足要求的设计方案。且采用普通的优化方法比较麻烦。针对这一情况，本文提出一种基于遗传算法的多参数、多约束的优化方法。该遗传优化算法是在搜索空间中的搜索，并不是以单个搜索点顺序进行的，而是使用若干个搜索点（生物个体）并行进行搜索的。
一个搜索点作为一个带有遗传情报的假想生物个体，即简单作为一个生物个体来对待。若干个生物个体即构成了生物集团。首先，相对于各生物个体，计算出其生物个体对所处环境的适应度。把X作为个体，把f（X）作为X所处环境的适应度来处理。然后，淘汰适应度低的个体，增殖适应度高的个体。如此进行世代交替仿真，实现进化（优化）计算。算法中相对于实际的增值，GA以基因型的交叉以及突然变异操作来进行。后求出非常高的个体，即max（/（X））的，值。从而采用GA解决多约束的先导阀中调压弹簧的优化问题。
1建立数学模型调压弹簧承受变载荷作用，故除选择其材料、规定热处理条件外，主要确定三个结构参数，即弹簧钢丝直径d弹簧中径D2和有效圈数《。因此，取设计变量为：溢流阀的先导部分，可等效为一个“质量弹簧阻尼”强迫振动系统，其运动微分方程为：W?液压激振频率（rafl/s）；叫一系统固有频率（ra ②其它约束作为遗传操作可行域的约束条件，使个体不能超出可行域的范围。 为了把优化问题变换适用于GA的离散化优组合问题，终需要变换成关于适应度函数的优化问题。优化问题可表为：上述问题应用GA进行优化设计，需要将目标函数和约束条件转换为无约束大化函数即适应度函数，为此，本文采用外点惩函数法，并取惩罚函数为：……（、?（X，r（k）），并考虑适应度函数值必须非负和目标函数的优化方向对应适应度函数值增大的方向，可以建立如下根据适者生存原则，运用选择、交叉和变异等三个遗传算子产生后代，组成适应度函数值更高的新一代群体。 ①选择。采用轮盘法与保留优个体法，将前面所产生的一个优的个体保留到当代。种群中个体的p为个体i的选择概率。 交叉。交叉概率P.= 1.00每个变量都进行交叉。并且只有在可行域内的交叉方有效。 ③变异。变异概率Pm=1，并且只有在可行域内的变异才有效。 ④探索求解。GA法是在离散化设计空间探索。因此，它具有即使探索到解的附近，也很难得到比较的优解之缺点。这里使用在经过若干代探索求解的小解仍没有变化的情况下，以小解中心缩小探索空间再进行探索的方法，以提高探索精度。当连续五代种群的平均适应度不超过某一阈值时，探索结束，以此获得全局优解。 3设计示例某小型压机用插装式溢流阀，弹簧作用力P= 8. 8mm，Pf48.3N.对其进行遗传优化设计。 用MATIAB5.2编程求解，进行5次遗传优化计溢流阀调节弹簧遗传优化设计结果表计算序号钢丝直径弹簧中径有效圈数n目标函数/（X）迭代收敛次数由表中结果表明，5次优化结果相近。由遗传算法求得溢流阀调节弹簧全局优解为：d为2806mm，D2为8.8mm，n为3.498，f（X）为2.7234X即（x3672iad/s.应用遗传算法求解。从优化过程看，遗传算法经初几代进化，即可得到优解，算法的收敛速度快、效率好。此外，若采用常规优化方法、设计变量均作连续处理，优化结束后，还需要对设计变量进行圆整和调整，采用遗传算法进行离散变量优化，可以直接得到所需要的结果。遗传算法适应于解决非线性约束优化问题，它是解决调节弹簧优化设计问题的有效算法。 4结论（1）应用遗传算法解决调压弹簧优化设计问题简单有效，无论在求解速度和解的质量方面都可以得到满意的结果。 （2）将本文的优化方法应用于溢流阀调节弹簧设A.总体方案评价。传统的DFMA工具可以对产品制造的时间、质量和成本进行评价，而没有考虑到知识经济要求与环境影响。因此系统建立总体方案评价体系，评价指标包括知识经济、环境影响、时间、质量与成本。用户可以根据它对总体方案进行全面的评价，可作为解决设计冲突的依据，并有利于各合作成员在完成概念设计后对产品设计方案达成共识。 B.协作论坛。发布协作成员的问题及建议，讨C.新进展。发布成员提交的新设计成果，提供异地异步共享。 D.电子邮件。电子邮件是典型的异步协同工具。 系统集成了电子邮件功能，使得系统可以自动地将特定的通知发送到特定的人手中。比如用户A希望每次自己设计的零件修改后都用电子邮件通知用户B，系统可以自动完成这个工作。 E.批注功能。使用OLE技术开发了一个审阅应用软件。通过连接/嵌入的方法将图形文件作为显示背景显示在审阅系统中，然后通过系统提供的圈阅工具进行批注，系统自动将评语内容与图形文件名保存到同一对象中，使评语与对应的零部件联系起来，实现批注功能。 A.网络会议。为方便异地用户之间的讨论，提供召开网络会议的功能，包括电子白板功能；本系统采用虚拟现实交互技术实现了网络会议功能。 B.约束管理。冲突是并行设计过程中经常发生的一种现象。目前常见的冲突检测及消除的方法是约束网络及约束传播技术。不同种类产品的设计往往需要事先建立不同的、结构庞大的约束网络而虚拟企业的设计任务是多变的。为了解决这个矛盾，本系统开发了一个智能约束管理系统，系统能对新问题辅助生成约束网络。此系统另文详述。 保证设计成果的安全和协作成员的知识产权是系统应用的前提。系统的安全由多项措施保证。 ①系统权限赋予。适用于整个系统的权限叫系统权限。系统权限有文件浏览、任务浏览、项目管理、人员管理、数据管理、网络通讯与系统监控等。系统角色由系统管理员指派，包括系统管理员、盟主企业、合作伙伴与普通用户或特殊设定的角色。不同的系统角色拥有不同的系统权限，一个用户可有多种角色。 ②访问控制。为每一个资源对象建立一张访问控制列表，表明其对各种角色赋予的权限。 系统。本系统开发的信息代理是数据库（信息）与外界进行通信的接口，也起到了防火墙的作用。 ④加密。对于信息与用户数据都可以采用加密措施。文件在网络上传送之前用密钥加密，使他人无法涂改和伪造数据文件。
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