一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法及系统

本公开涉及产品参数智能优化相关，具体的说，是涉及一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

2、随着可持续发展战略的持续深入，在工业设计领域，产品越来越需要满足低碳需求，目前大多数产品工作环境复杂、工作条件多变，对于复杂工况下的零部件及其参数识别具有不确定性，零部件参数低碳优化更加困难。

3、发明人在研究中发现，现有零部件参数优化手段落后，且忽略了零部件参数间的耦合效应、优化变量自由度的不确定性以及智能算法易陷入局部最优的问题，致使产品零部件参数优化准确性与实际优化结果存在偏差，优化效率低下，智能程度滞后，尤其是对于复杂工况下的零部件参数低碳优化困难，造成不必要的设计成本浪费，导致产品质量波动。

技术实现思路

1、本公开为了解决上述问题，提出了一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法及系统，考虑产品零部件的工作环境、能量动态演变以及设计参数间的耦合作用，使零部件低碳参数辨识更能满足低碳需求，通过改进新型平衡优化器算法，防止参数优化求解时陷入局部最优，使优化结果更加高效、准确，有效避免优化偏差，能够使零部件低碳参数辨识与优化结果更加准确，从而提高产品质量以及低碳运行性能。

2、为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

3、本公开的第一方面提供一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，包括如下步骤：

4、基于零部件工作原理及其能耗动态演变特性，建立产品零部件设计参数与碳排放递归量化模型；

5、根据构建的产品零部件设计参数与碳排放递归量化模型，采用基于修正标准差的全局筛选分析法，用基效应和修正标准差表征参数耦合强度，筛选影响碳排放的关键低碳设计参数；

6、基于关键低碳设计参数，以目标产品运行碳排放最小为目标，以设计参数取值范围和零部件能耗为约束，建立零部件优化目标约束模型，求解后得到最佳参数方案。

7、进一步地，采用引入metropolis准则概率选择策略的平衡优化器算法求解零部件优化目标约束模型，得到最佳低碳设计参数值求解后得到最佳参数方案。

8、本公开的第二方面提供一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，将上述的零部件参数优化方法，应用于电动拖拉机零部件参数优化设计。

9、本公开的第三方面提供一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化系统，包括：

10、模型构建模块：被配置为基于零部件工作原理及其能耗动态演变特性，建立产品零部件设计参数与碳排放递归量化模型；

11、关键低碳设计参数筛选模块：被配置为根据构建的产品零部件设计参数与碳排放递归量化模型，采用基于修正标准差的全局筛选分析法，用基效应和修正标准差表征参数耦合强度，筛选影响碳排放的关键低碳设计参数；

12、求解模块：被配置为基于关键低碳设计参数，以目标产品运行碳排放最小为目标，以设计参数取值范围和零部件能耗为约束，建立零部件优化目标约束模型，求解后得到最佳参数方案。

13、本公开的第四方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。

14、与现有技术相比，本公开的有益效果为：

15、本公开中，通过零部件工作原理及其能耗动态演变特性，保证识别的零部件更合理，考虑零部件参数之间耦合效应，应用修正标准差的全局筛选分析法匹配关键低碳设计参数，基于基效应和修正标准差表征参数耦合强度，筛选影响碳排放的关键低碳设计参数，保证筛选结果更具有实际意义。

16、本公开中，进一步地通过metropolis准则构造概率适应度选择策略，将其引入到平衡优化器的候选解选择方式中进行解的更新及改善，确保优化结果的准确性和高效性，从而有效降低优化偏差。

17、本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。

技术特征：

1.一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：采用引入metropolis准则概率选择策略的平衡优化器算法求解零部件优化目标约束模型，得到最佳低碳设计参数值求解后得到最佳参数方案。

3.如权利要求2所述的一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：采用引入metropolis准则概率选择策略的平衡优化器算法求解最佳低碳设计参数值，包括如下步骤：

4.如权利要求1所述的一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：产品零部件设计参数与碳排放递归量化模型，用于表征产品零部件设计参数与碳排放递归量化关系，构建过程如下：

5.如权利要求1所述的一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：采用基于修正标准差的morris全局筛选分析法，匹配零部件关键低碳设计参数。

6.如权利要求5所述的一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：采用基于修正标准差的morris全局筛选分析法，匹配零部件关键低碳设计参数，包括如下步骤：

7.如权利要求1所述的一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：零部件优化目标约束模型的约束条件，包括：

8.一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法，其特征在于：将权利要求1-7所述的零部件参数优化方法，应用于电动拖拉机零部件参数优化设计。

9.一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化系统，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项方法所述的步骤。

技术总结
本公开涉及产品参数智能优化技术领域，提出了一种低碳需求驱动的产品零部件参数优化方法及系统，本公开中，通过零部件工作原理及其能耗动态演变特性，保证识别的零部件更合理，考虑零部件参数之间耦合效应，应用修正标准差的全局筛选分析法匹配关键低碳设计参数，基于基效应和修正标准差表征参数耦合强度，筛选影响碳排放的关键低碳设计参数，保证筛选结果更具有实际意义。进一步地通过Metropolis准则构造概率适应度选择策略，将其引入到平衡优化器的候选解选择方式中进行解的更新及改善，确保优化结果的准确性和高效性，从而有效降低优化偏差。

技术研发人员：苏珂,臧荣荣
受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13