1、选题计划汇报学生：学 号：导师：基于多种群协同进化的采煤机概念设计方法研究选题目的和意义 当今社会，边缘学科不断涌现，各类原本相互间独立发展的学科彼此借鉴，互为依托，以期在更大程度上达到融合成为一种必然趋势。生态学和机械产品设计的结合可以推进工程设计学基础理论研究，有助于加深对产品及其设计本质和进程的认识，协同进化设计方法的提出，为现代产品的科学创新提供更为广阔的思索空间。大大提高企业设计的效率，产品设计的创新性。研究目标 借鉴生物基因进化思想，利用产品与生物生态系统在组成结构与发展规律等方面的内在相似性，以电牵引滚筒式采煤机为研究对象，面向采煤机概念设计过程，研究采煤机多种群协同进化概念设计
2、方法，解决产品优势基因获取、基因形式化表达、基因进化驱动设计等关键技术，在基因工程与机械设计的学科交叉领域，探索概念设计方法的创新。并开展计算机仿真实验研究验证该方法的可行性与有效性，为采煤机概念设计的协同化、智能化提供新的解决方案与技术支撑。研究 内容 1、结合采煤机概念设计流程及刮板输送机、液压支架设计流程，研究多种群协同进化设计方法在煤机装备协同设计中的应用； 2、研究面向采煤机概念设计的优势基因获取方法。 3、研究采煤机产品实例种群基因表达模型及基因库构建。 4、研究基因进化驱动的采煤机创新概念设计过程模型。 5、结合计算机算法仿真实验及采煤机设计实例，验证该方法的可行性与有效性 。国
3、内外研究 动态 2016年毛君采用粒子群优化算法，对采煤机铲板参数进行了多目标优化。联合和，开发了一款基于该方法的便于工程应用的多目标优化软件 。 2016王大勇 等在传统 遗传算法中融入改进变异算子和小生境运算的改进遗传算法，对 的装载能力和铲掘力进行多目标优化设计 。以提高 了铲板的受载能力和 寿命以上论文主要集中在采煤机的个别部件的优化上，而对于采煤机整体方案的设计上的研究还远远不够，而概念 设计阶段 作为 产品 创新设计的关键环节，应该得到充分的重视。将生物工程引入到概念设计中来，能够有效的整合产品知识，增加产品的 创造力。采煤机的研究现状多种群 协 同 进 化 设计 方法的研究 现
4、状与 发 展 趋势优势基因获取 产品实例种群模型及基因库构建 基因进化驱动的 产品设计2013年周飞以提高遗传操作的效率为目标，提出基于远缘杂交的精英种群进化算法。优势 基因 获 取方法2010年苑金海等采用遗传算法和 K-medoids算法结合，通过聚类来去除无关的数据，获取有益的知识2006年兰芸等将协同演化遗传算法和传统遗传算法相结合来解决多主题多文本的特征获取问题进 化算法求解 问题 的一般 步 骤种群初始化是否 满 足结 束条件遗传操作结束否是基于远源杂交的基因进化算法的模型产 品 实 例种群模型及基因 库 构建2009年孟丽等针对一般最优个体保存方法的缺陷，提出了一种基于基因库的最优个体保存遗传算法。2012年郑永前建立了多目标集成优化模型，并对基因库粒子进行遗传操作，提高了算法的寻优能力2014年 陈 登 凯通过 对产品实例种群的定义和划分产品实例分解层次树和产品实例种群基因树，帮助设计知识的规范、积累和重用
