Diseño de Compensación Basado en Gradientes para Aplicaciones de Ingeniería
Autores: Royster, Lena A.; Hou, Gene
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de Compensación Basado en Gradientes para Aplicaciones de Ingeniería
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Método de diseño de compensación
Requisitos de rendimiento
Variables de diseño
Programación Cuadrática Secuencial
Factor de escala
Problemas de diseño de ingeniería
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo del método de diseño de compensación presentado en este estudio es lograr nuevos requisitos de rendimiento objetivo mediante la modificación de los valores actuales de las variables de diseño. El problema de diseño de compensación se formula en el marco de la Programación Cuadrática Secuencial. El método es computacionalmente eficiente ya que se basa en gradientes, lo que, sin embargo, requiere que las funciones de rendimiento sean diferenciables. Se introduce en este estudio una nueva ecuación para calcular el factor de escala que controla el tamaño de las variables de diseño, lo que puede asegurar que el nuevo diseño logre el objetivo de rendimiento establecido. Se desarrollan tres enfoques formales en este estudio para el diseño de compensación para manejar varios escenarios de diseño, que incluyen uno que puede manejar casos con restricciones linealmente dependientes y con más restricciones que el número de variables de diseño. Se presentan tres problemas de diseño ingenieril como ejemplos para validar y demostrar el uso de estos enfoques de compensación para encontrar la mejor manera de ajustar las variables de diseño para cumplir con los requisitos de rendimiento revisados.
Descripción
El objetivo del método de diseño de compensación presentado en este estudio es lograr nuevos requisitos de rendimiento objetivo mediante la modificación de los valores actuales de las variables de diseño. El problema de diseño de compensación se formula en el marco de la Programación Cuadrática Secuencial. El método es computacionalmente eficiente ya que se basa en gradientes, lo que, sin embargo, requiere que las funciones de rendimiento sean diferenciables. Se introduce en este estudio una nueva ecuación para calcular el factor de escala que controla el tamaño de las variables de diseño, lo que puede asegurar que el nuevo diseño logre el objetivo de rendimiento establecido. Se desarrollan tres enfoques formales en este estudio para el diseño de compensación para manejar varios escenarios de diseño, que incluyen uno que puede manejar casos con restricciones linealmente dependientes y con más restricciones que el número de variables de diseño. Se presentan tres problemas de diseño ingenieril como ejemplos para validar y demostrar el uso de estos enfoques de compensación para encontrar la mejor manera de ajustar las variables de diseño para cumplir con los requisitos de rendimiento revisados.