基于复杂系统的优化设计目标分解研究.docx

第22卷增刊2计算机辅助工程Vol.22Suppl.2

2013年10月ComputerAidedEngineeringOct.2013

论文所属行业:汽车

基于目标分解方法的复杂系统优化设计研究

谢秋慧1，张琳1，任鸿频2，王斌3

（1.上海浦江出入境检验检疫局，上海市200002；2.达索析统（上海）信息技术有限公司，上海市

200120；3.上海交通大学汽车电子控制技术国家工程实验室，上海市200240；）

摘要：解析目标分解方法是一种新型的处理复杂产品及工程设计问题的系统化方法。解析目

标分解法通过构建层次化的多级优化设计架构，将系统级的设计目标依次分解至相应的子系

统层与零部件层。而对于每一层的优化设计问题是最小化分解得到的设计目标的偏差，以此

实现系统之间的兼容，从而保证系统设计的一致性与高效率。本文采用Isight优化软件构建

了解析目标分解方法的多学科优化设计仿真平台，分别以数值优化案例和工程设计案例充分

说明了解析目标分解方法的有效性。

关键词：目标分解；复杂系统；多学科设计优化；层次化建模

中图分类号：TB115.1文献标志码：B

Researchontargetcascadinginoptimaldesignbasedoncomplex

system

XIEQiuhui1,ZHANGLin1,RENHongpin2,WANGBin3

(1.ShanghaiPujiangEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Shanghai200002,China;2.Dassault

Systemessimulia(Shanghai)I.T.CO.,Ltd.,Shanghai200120,China;3.NationalEngineeringLaboratoryfor

AutomotiveElectronicControlTechnology,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China;)

Abstract:Analyticaltargetcascading(ATC)isanovelsystemicmethodologytodealwiththeoptimization

problemofthecomplexproductandengineeringdesign.Thoughthehierarchicalmultileveloptimization

architecture,ATCmethodpropagatesthedesigntargetsofsystemleveltoappropriatespecificationsforthe

relevantsubsystemlevelandcomponentlevel.Theoptimaldesignproblemofeachlevelistominimizethe

deviationsfromthepropagatedtargets,inordertoachievetheconsistenceandefficiencyofdesignresults.

Inthispaper,Isightoptimizationsoftwareisemployedtoestablishtheplatformofmulti-disciplinedesign

optimizationforATCmethod.Subsequently,thenumericalandengineeringexamplesareusedtoillustrate

theusageofATCmethod.

Keywords:targetcascading;complexsystem;multi-disciplinarydesignoptimization;hierarchical

modeling

0引言

现代产品更新换代速度快、且功能极大丰富，

导致其系统设计的复杂程度极高。复杂的产品及

收稿日期：2013-08-10

基金项目：上海检验检疫局科技计划项目（HK075-2013）

作者简介：谢秋慧（1962—），男，上海人，研究方向为复杂系统的检测技术，(E-mail)xieqh@shciq.gov.cn;

张琳（1986—），