圆柱螺旋弹簧隔振器广泛运用于各类工程领域,然而当面对布置空间受限、承载较大的情况时,隔振弹簧需要进行系统的优化设计。针对某泵类设备隔振器小尺寸、大承载的顶层设计要求,借鉴高速动车组一系悬挂特征结构,选用了承载率较大的内外组合弹簧形式。然后,基于序列二次规划(SQP)的优化算法,对弹簧排布进行优化设计,得到2×2最优排布后,又对弹簧的中径、线径、圈数、高度等参数作了系统优化,最终得到满足各项设计要求的最优方案。结果表明基于SQP优化算法,便捷高效,最大工作承载由37.9t优化到50t,提升幅度为32%,实现了隔振弹簧的小尺寸、大承载优化设计。相关研究可为小空间下大承载量的弹簧设计提供科学指导。

天基对地打击动能武器（SGKW）用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对作战实时性要求，探讨了基于伪谱法的SGKW轨道快速优化技术，该方法的实质是将最优控制问题转化为非线性规划问题。为了提高优化计算的快速性，提出了轨道分段生成的策略，即首先根据参考配点获得满足落点要求的再入点参数，再将求得的再入点参数作为终端约束并运用序列二次规划算法对过渡段进行优化。仿真结果验证了上述方案的有效性。

机械液压差速转向装置作为一种双功率流转向装置,其参数设计是一个非线性、多目标和多参数优化问题。在对履带式工程车参数设计、目标评价和约束条件理论分析的基础上,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi Island Genetic Algorithm, MIGA)和序列二次规划(Sequential Quadratic Programming, SQP)法的组合优化方法。根据组合优化的思想,对履带式工程车机械液压差速转向装置参数进行全局寻优,结合实例样车设计需要,将机械液压差速转向装置参数进行优化,优化后的参数可满足设计需要,表明所给出的组合优化方法可用于工程车机械液压差速转向装置参数设计。

液压挖掘机系统模型结构复杂,计算繁琐且分析耗时,无法满足高效操作的需求。对此,针对挖掘机模型跟踪性能较差的问题,采用Hammerstein模型,实现液压挖掘机的预测控制。通过液压挖掘机系统结构的理论推导,对复杂的液压挖掘机模型进行简化,建立具有Hammerstein结构的液压挖掘机非线性模型。结合序列二次规划算法对该非线性模型进行求解,实现对液压挖掘机非线性模型的预测控制。在MATLAB/Simulink环境下对回转装置、动臂、斗杆和铲斗的控制进行仿真和分析。结果表明:回转装置、动臂、斗杆和铲斗实际位置与预期位置存在较小偏差,且先导压力没有出现过于频繁的冲击,气缸压力波动幅度较小。该液压挖掘机非线性预测控制模型有良好的跟踪性能和较高的控制稳定性。

针对传统的可靠度计算方法在求解多目标函数的约束优化及高非线性结构功能函数的可靠度求解时计算效率低、收敛性不高等问题,提出了一种基于序列二次规划法的结构可靠度计算方法。该方法引入序列二次规划法的约束优化模型并结合可靠度指标计算模型,在每一迭代步通过求解一个二次规划子问题来确定目标函数的下降方向,构造价值函数确定搜索步长,使其全局收敛以获得可靠度最优解及验算点。通过三个算例验证了该方法的有效性。