能源问题，一直是人类面临的一大难题。发动机作为能源消耗的主要动力设备，出于对节能等方面的考虑，人们对发动机性能要求日益提高，因此对内燃机的一重要部件—配气机构的要求也越来越高。进气凸轮是内燃机配气机构的重要组成部分，其型线优化已成为配气机构优化的重要途径。凸轮型线优化是在满足发动机整机性能要求的前提下，改变凸轮某些参数，实现对凸轮丰满系数，气门升程，充气系数等参数的优化。

目前国内外已有很多学者在凸轮型线优化这方面做出了研究。在国内，张磊等基于TYCON软件对凸轮缓冲段和工作段进行重新设计：工作段采用经过优化的高次多项式函数设计，解决了进气门最大允许跃度值较高的问题^[1]。张志国基于正交DOE试验方法，以扭矩为评价指标对设计的凸轮型线进行了优化^[2]。侯清芳基于高次多项式凸轮型线和贝塞尔曲线，设计了高次方与直线段组合型凸轮型线，其丰满系数有一定的提高^[3]。侯庆东在基于B样条曲线建立的凸轮型线基础上，采用复合形法，以丰满系数为目标函数，实现了充气性能的提升^[4]。刘耀东等基于GT-PWER的整机热力学和阀系动力学联合仿真模型，采用NSGA-II优化算法，以工作段各区段的包角和幅值等14个参数为变量，实现对丰满度系数，充气系数，压气压比等5个变量的优化^[5]。冯仁华以机构运动平稳性和气门升程丰满系数合理性为优化目标，并考虑了缓冲段终点挺柱速度和加速度连续性，对凸轮型线进行了优化^[6]。王亚茹等采用改进粒子群算法，对采用B样条曲线函数设计的凸轮型线进行了优化^[7]。崔毅等基于GT-Power建立的汽油机性能仿真模型，结合单纯形优化算法，建立了七次多项式动力凸轮的优化设计模型^[8]。武占华等采用随机搜索法求解的优化设计方法，解决了N次谐波凸轮型线设计问题中设计参数多、设计参数与控制指标之间没有确定规律的问题^[9]。褚超美等建立了由正弦、摆线、直线等六段函数方程复合而成的一种负加速度值可调的数学模型(FB3)，实现了凸轮型线局部优化^[10]。

国外很多学者也作了相当丰富的工作，Milan Bi#382;i#263;等基于均匀坐标变换法的两凸轮型线建模方法，定义了完整的凸轮型线解析表达式^[11]。Rubens等着重描述了凸轮型线的参数化描述和差分进化的优化算法, 最后指出差分进化的优化算法很适用于多维最小化问题^[12]。Ferhat Hamza等基于改进的差分算法，完成了凸轮机构的多目标优化^[13]。Ergin Kurtulmus等基于力矩平衡方程和扭矩参数方程，生成了精确的凸轮型线表达式^[14]。J Lampinen通过构造B-Spline作为凸轮型线并利用遗传算法对型线进行优化^[15]。