收敛历史为valvecam形状与人口的初始化方法的比较优化的过程。通过使用与最初的凸轮设计，提高了收敛速度和更好的优化结果选择一个非随机的初始化被发现。
在形状优化的一个内燃机valvecam情况下，该系统的基础是一个凸轮经营机制的数学模型，仿真程序。联大的健身功能是基于模拟结果的评价。GA是用于生产阀门机制模拟器程序自动替代CAM形状，运行模拟器，并最终以评估模拟器输出数据的基础上，凸轮形状。所有涉及的目标和约束功能，可以评估审判凸轮形状审判CAM的基础上直接或形状本身的仿真结果的基础上。最后，一个单一的个人凸轮形状的健身价值计算的加权目标函数的线性组合。一个罚函数法适用于处理多个（加权）约束功能。
因此，联大最小化的目标函数的形式如下
??
??+??
?????????? ?? = ????????? ?? + ?????????(??)
??=1
??=??+1
其中Wi为权重分配到每个目标和约束功能。n的目标函数，fi(x)和M的约束功能，gi(x);涉及的是在很大程度上依赖于特定的凸轮设计的情况下，可以没有目标或约束的一般设置。在一般情况下，这里假设，设计工程师提供了一套特定的目标和约束功能专案。为了提供功能的例子，设计工程师可能希望定义，可以提一些目标和约束功能。以下的，除其他外，已在外形设计上稍后在本文的例子使用：目标函数
???? ?? =???????? (4)
适用于尽量减少值最大的力高峰期，的????????;在推杆的影响在模拟凸轮经营周期。
目标函数:?? ?? = 2??(???? ?? ??? ?? )2?? (5)
2????0
应用，以尽量减少在CAM经营周期的动力波动量。功能???? ?? 表达的凸轮从动件凸轮转
动角度A,???? ?? 是刚体假设下计算相应的功能。这两个函数的例子是如图3所示。
约束功能，??3(??)=max(0,( ?????????????????)) (6) 应用，以确保当地的最低凸轮曲率半径（凸半径），????????;超过允许的最低值????????： 约束功能??4 ?? =max?(0,???????????????)) (7) 应用，以确保阀门关闭速度，????低于允许的最高速度，??????????下降。 除了上面的例子中，涉及的其他几个目标/约束功能。虽然这是不恰当的，本文的讨论范围内，这里提供的所有功能，可以找到问题的具体目标和约束功能的进一步细节，我们已申请，由文献[23]。
通过使用这种方式的GA，不仅可以设计和优化凸轮的形状，但大会也可以自动设计过程[23]。事实上，设计自动化开发基于遗传算法的方法对凸轮形状优化的主要动机之一，因为传统的凸轮形状高速凸轮机制的决心过程通常费时费力。对于更详细的讨论，见参考文献。 [18,21,23]。 4:分布式计算
遗传算法的一个众所周知的缺点是其非有效加工能力的使用。在这种情况下，因为一个浮点编码的GA是用于，GA（选择，交叉，变异等）的业务不计算成本时编码遗传算法的二进制比较。但是，健身功能的价值是相对昂贵的计算，因为凸轮机构的计算昂贵的模拟器是用于评估候选人凸轮形状的健身功能的一部分。健身的评价，代表超过97％的CPU时间的总用量。
在实践中，为实现一个可以接受的水平的解决方案，它有时是必要的重复评价超过
，这意味着40000次的目标函数。如果一个高效的PC（AMD K6400 MHz或同等工作站的）
在实践中，优化过程中通常需要50-150 h，取决于所用的凸轮机构仿真模型。没有并行的
过程需要约13-40 h如果一个高效率的电脑主机是用于计算（1处理器在使用）。加快计算的必要性是显而易见的的。
正因为如此，我们有分布在局域网（LAN）的电脑工作站的健身价值计算。所使用的分销模式是从一个所谓的标准分配模式，即只分发到健身的评价是从处理器的粗粒和修改。该方法是基于一个主进程（图7）保持了人口。主进程发送个人评价图7。从属进程共享磁盘文件。从属过程，从这个文件读取健身评估任务，评估的健身价值，然后将结果返回,通过另一个共享磁盘文件的主要过程。因此，健身价值的评估是通过局域网从进程，这是工作方面的主要过程异步分布式。实施允许，可以自由选择从进程，并在优化过程中也可自由更改。共享磁盘文件服务,作为一个主站和从进程之间的逻辑接口。我们的分销模式的详细描述 在文献中可以找到。 [21,23]。
图7。我们的模型粗粒分布在局域网。型号是基于标准型分布模式，但使用健身评估任务的缓冲区共享的接口文件。松散耦合的主要过程和从进程只通过这些文件，而不是彼此同步。
5:凸轮外形设计的例子
在本节中，CAM设计和优化，与GA相比，使用更传统的方法（试错法）设计凸轮。在这个例子中研究特定的凸轮是一个大型的柴油发动机，船用柴油机和发电应用的入口valvecam。两个凸轮的设计相比，使用相同的阀门机制仿真模型。两个凸轮阀动作相同时间和相同的最大位移。为了说明与GA优化的凸轮动态特性，我们设计的GA优化的凸轮，这是作为一个例子，产生位移曲线，这是类似的常规设计相比凸轮位移曲线。当被认为是一个内燃机的气体交换的控制，有没有比较凸轮之间的显著差异。另外两个凸轮满足所有的设计约束。因此，我们可以集中比较凸轮的特性，从设计目标来看。 5.1:比较凸轮动力学
在图。8-11相比凸轮的基本动力学性质的比较。有一个直接凸轮边界形状和凸轮位移曲线之间的几何关系。因此，而不是凸轮形状，我们可以集中在这里的凸轮从动件位移曲线。如图。有凸轮从动件位移曲线相比凸轮仅在细微的差别。其实，以发现任何显著的差异，8，
我们必须遵守的凸轮位移曲线的衍生工具。凸轮从动件位移曲线的衍生工具是重要的，因为它们的物理意义。当凸轮从动件位移曲线代表的凸轮从动凸轮轴角位置的功能的位置，凸轮从动件位移曲线的一阶导数代表跟随速度（图9）和二阶导数代表跟随加速（图10）。第三衍生的位移曲线（图11）的代表跟随脉冲（冲击）。在实践中，这会导致成的要求，至少第六度B样条曲线必须用于位移曲线和凸轮的形状表示，以维持所需的平滑的加速度和跃度曲线也。
图8。之间的常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的位移曲线的比较。
图9。常规设计的凸轮形状和遗传算法设计和优化的凸轮形状之间的速度曲线的比较
图
10。之间的常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的加速曲线比较。
图11。常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的脉冲之间的比较（挺举）曲线。
因此，在高速凸轮机构的凸轮形状的设计，凸轮形状不仅是重要的，但也必须考虑其衍生物以凸轮机构保持良好的动态行为。正因为如此，高速凸轮机构的凸轮形状优化始终是一个艰巨的任务。在一个内燃机valvecam的情况下，任何高价值的冲动曲线必须避免，因为他们的存在意味着在操作过程中凸轮机构高力冲击。然而，正确定时脉冲可以有效地控制凸轮机构的动力波动。粗糙的简化，振荡开始由冲动，可后来取消了另一种冲动，这是定时方面的第一个冲动开始振荡相位相反。显然，挺举由GA（图11）设计的CAM曲线揭示了遗传的倾向，采取正确定时脉冲的优势，更有效地比人的设计师。 5.2:比较凸轮动态
valvecam形状优化中最棘手的问题是控制，影响配气力传输组件的能动力量。在高速凸轮机制的情况下，尽量减少力量的波动也是最重要的设计目标之一。重要的是避免不必要的振动，冲击载荷，摩擦，磨损，噪音和虚假议案凸轮机构。不幸的是，武力振荡4-10振荡（非线性）春/质谱子系统控制系统是一项艰巨的任务时，优化必须通过改变凸轮的形状，产生一个更有利的形式，系统激振力优化。
图。12-15代表在四个不同的引擎速度相比凸轮气门模拟的结果。为了保证良好的动态行为，通过运行速度范围内四个发动机运行速度，显示在图。12-15是模拟期间的每一个人的凸轮健身评价。模拟四个以上的运行速度，这将是可能的，但在这种情况下，在图所示。12-15经营发动机的转速范围比较窄，和4个模拟速度是足够的。
图12。比较之间的常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的动态行为。
图13,比较之间的常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的动态行为。
图14,比较之间的常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的动态行为。
图15比较之间的常规设计的凸轮形状和凸轮外形设计和遗传算法优化的动态行为。 在图所示。12-15，动态力的波动明显GA（考虑方程（5））优化凸轮低。峰力值明显降低（考虑方程（4））。在图所示。8-11，只有在比较凸轮的形状略有区别。尽管事实相比凸轮的运动几乎是相同的（图8-11）的，遗传算法设计和优化的凸轮产生较少的力量波动