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2021 年度 実績報告書

複合領域の最適化のためのロバスト設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04142
研究機関香川大学

研究代表者

荒川 雅生  香川大学, 創造工学部, 教授 (20257207)

研究分担者 佛圓 哲朗  香川大学, 創造工学部, 教授 (00803967)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード設計工学 / 複合領域の最適化 / ロバスト設計 / 多目的最適設計
研究実績の概要

本研究は,複合領域の最適化における多段最適化において,設計変数の取り合いを原因とする手戻りを発生させずに,少ない手戻り回数で最適化を終了させることを目的としている.その際に,ロバスト設計の考え方を導入することで,設計変数に幅を持たせることができ,さらに,注目している目的関数の劣化,制約条件を破ることを防ぐことが可能であることに着目し,最悪ケースを想定したロバスト設計方法を提案した.本来,多重ループであるところ,提案した手法では多目的化することで,インナーループを排除することができた.このロバスト設計の考え方を導入して,多段最適化の手戻りを発生させない手法の開発を行い.ゴリンスキーの変速機問題というベンチマーク問題においてその有効性の検討を行った.提示した手法を用いない場合,適切な側面制約の設定は困難であり,非常に多くの手戻りが発生してしまい,総解析回数が膨大になってしまう.ところが,ロバスト設計の考え方を導入したことで,適切な側面制約の設定が可能となり,手戻りを発生することなく,全体最適化を行った場合と比較して遜色のない結果を導くことができ,その有効性の検証が行えた.
多段設計を推進させるために,すべての制約条件を組み合わせて,なるべく大きな側面制約へと変換させることで全体最適化が可能かどうかの調査研究を行った.提案した新しい手法では,ゴリンスキーの変速機問題では,全体最適化と比較すると1割ほど結果は劣化したものの,総計算回数は90%ほど削減することが可能であった.上記のことを考えた場合,この手法の可能性は極めて高いものと考えられる.この場合,解析回数は劇的に減るものの精度は必ずしも高くない.側面制約の範囲をずらしながら精度をあげる方法の提案を行い,同様の結果を少ない解析回数で実現する方法の提案を行った.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 自動車の企画構想プロセス補助アルゴリズムの精度向上について2022

    • 著者名/発表者名
      原田 創之介, 荒川 雅生(香川大), 宇根﨑 弘, 近藤 秀一, 波多野 崇, 平松 繁喜(マツダ)
    • 学会等名
      第60期日本機械学会中四国支部講演会
  • [学会発表] Exploaring Quasi-Optimum Solution Assuming Side Constraints for Approximation Active Constraints2021

    • 著者名/発表者名
      121.Unesaki, H, Osumi, Y., Hiramatsu, S., Kondo, S., Hatano, T., Arakawa, M., Butsuen, T.
    • 学会等名
      Prof. World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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