混凝土泵车是输送混凝土的专用机械，它借助臂架系统，可以将混凝土沿管道连续输送到浇注现场。该机械适用于大型混凝土基础工程，水下、地下、隧道内混凝土浇注等。受商品混凝土技术落后等诸多因素的影响，我国混凝土泵车产业起步较晚，发展比较缓慢。目前，除湖南三一集团在引进国外臂架系统的基础上成功开发出42米和48米长臂架泵车外，其他混凝土泵车厂商均无独立生产长臂架泵车的能力。由此可见对长臂架泵车特别是臂架系统的设计是十分迫切和必要的。 在混凝土泵车的设计过程中，为了使各节油缸的行程及推力尽量小，对臂架系统进行优化是一项重要的任务。本文结合企业委托项目“42、47、52、62米混凝土泵车结构系统优化设计研究”，提出并建立了臂架系统优化数学模型。通过仿真全面系统地研究了臂架系统的优化约束条件。并研究了近年来新出现的一种自适应概率搜索算法——遗传算法，对其进行了改进，应用到混凝土泵车臂架系统的优化设计中，取得了良好的效果。 在对遗传算法的改进过程中，本文引入了倒位算子，将变异和倒位两种操作混合成“扰动”操作作用于染色体，以增加群体的多样性。针对遗传算法局部搜索能力较差的缺点，本文在保存最优个体的前提下，采用转盘式选择策略和锦标赛选择策略隔代交替使用，形成混合选择算子，适当减小选择压力，扩大了遗传算法的搜索范围，有利于全局搜索。 混凝土泵车臂架系统的优化问题为约束非线性、多目标规划问题。本文采用线性加权法及添加构造项将其转化为单目标、无约束优化。为了使各个分目标函数同时取得合理满意解，本文引入了基于共享函数的小生境技术，通过共享函数，调节个体适应值，以减小相似个体的选择强度，从而达到同时搜索多个区域的目的。 在上述基础上，本文开发了混凝土泵车臂架系统优化设计实用软件，不仅为混凝土泵车臂架系统的优化设计提供了实用工具，还验证了模型与算法的有效性和可行性，具有一定的工程设计实用价值和理论价值。