基于灰色關聯(lián)度和主成分分析的多響應穩(wěn)健性設計.pdf

1、穩(wěn)健設計作為一種科學、高效的工程優(yōu)化設計方法，在提升產(chǎn)品質量和降低生產(chǎn)成本方面扮演了重要角色。工程穩(wěn)健性設計不刻意追求最佳解析解，而是關注滿意解。本文摒棄復雜的數(shù)學建模分析過程，從理論與工程實際應用兩個方面對多目標穩(wěn)健性設計方法進行了深入研究，并給出了某些特定情形下的工程穩(wěn)健性設計方法，主要內(nèi)容如下：
　　1．考慮到多個質量特性之間往往具有一定的相關性，將主成分分析法與Taguchi理論相結合，給出了一種能夠解決靜態(tài)多目標穩(wěn)健性設

2、計的分析方法。通過對一系列具有相關性的質量特性進行去相關性處理得到少數(shù)互不相關的主成分變量，然后將各主成分進行客觀加權綜合，得到唯一的穩(wěn)健性評判指標，從而將多目標優(yōu)化問題轉化為單目標優(yōu)化問題。該方法在某種程度上可使參數(shù)設計結果客觀、穩(wěn)健，且具有較強的工程再現(xiàn)性。通過對兩個工程實例進行穩(wěn)健參數(shù)設計，驗證了該方法的有效性。
　　2．結合工程實際，從不同的分析視角，相繼給出了兩種方法以解決線性動態(tài)多目標穩(wěn)健設計問題。首先，同時考慮動態(tài)質

3、量特性的波動與線性效應，在Taguchi理論的基礎上，引入可以去相關性的主成分分析方法，將原問題合理地轉化為一個單目標優(yōu)化問題。其次，總結了灰色關聯(lián)分析這一獨特因素優(yōu)勢分析手法在穩(wěn)健設計領域的應用現(xiàn)狀，秉承揚長棄短的基本原則，構造了一個新型灰色接近關聯(lián)度作為穩(wěn)健性度量指標，并結合主成分分析提出了一種新的線性動態(tài)多目標穩(wěn)健設計方法。最后，通過一個具線性動態(tài)特性的工程實例分析驗證了以上方法的可行性與優(yōu)越性。
　　3．針對含復雜特性（非