粒子群复形法求解生物反应器的补料优化

动态系统优化是过程设计、操作及控制的一个重要课题,但有效地求出其全局最优解是困难的。现今各种算法求解此问题时需要增强算法的优化性能和算法的简洁性;而遗传算法求此类问题时需要进行离散化,本文为此提出用粒子群复形法求解此类问题。此算法是在充分考虑粒子群算法与复形法的特性,保持复形法的迭代机理,同时加入粒子群算法基本思想,再结合几何分点、梯度与信赖域等的基础上提出的;以克服粒子群算法与复形法易陷局部极值的不足。性能测试的结果表明:该算法简便、可行、高效;最后将所提出的算法用于Park-Ram irez生物反应器补料流率的动态优化,也取得了满意的效果。

基于粒子群复形法优化复垦土地结构

针对我国人多地少、土地破坏的严重性,特别在矿区,破坏更为严重,及时恢复被破坏土地的使用价值对保持经济的持续发展是很必要的。在资金有限的情况下,如何合理地规划复垦土地的结构,一方面使土地复垦得以顺利地进行,另一方面又使经济效益达到最大化,是管理者所面临的问题。通过数学建模,这是一个带有约束条件的优化问题,针对这一问题,本文通过惩罚函数法把它化为无约束的优化问题,最后提出用粒子群算法改进的复形法进行求解。实例分析表明算法的有效性与简洁性,为复垦土地的结构优化提供一条有效的解决途径,增加规划的科学性、现实性和可操作性。

粒子群算法求解边值固定的化工动态过程优化问题

针对化工过程系统优化中广泛存在着边值固定的动态优化问题,该问题的求解数学上还没有有效的方法,现今的方法之一是将问题转化为多目标优化问题。本文在粒子群优化(PSO)算法的基础上,提出在PSO算法中加入惩罚项,同时对局部极值与全局极值作进一步的调整,使PSO算法适用于求多目标优化问题理想有效解,该算法对多目标问题起到边优化边求理想有效解的功效;即只用一步即可求理想有效解,这使得在求解速度上大为加快。最后将其用于间歇反应器的最佳反应温度边值固定动态优化控制的实际运用中,取得良好效果。

智能优化算法的综述教学研究

本文就优化算法问题的综述与教学做了几方面的研究,以提高对该问题的教学质量、增强初学者对智能算法的认识,也促进对该问题的进一步研究。

优化算法的信息原理与群搜索

从两个不同的角度对各种进化算法进行剖析,寻求合理的解释。从信息论的角度进行讨论,分析了在算法设计中如何表示信息、提取信息、传递信息、利用信息与信息融合等问题,在优化技术与信息论之间建立了联系的纽带。从搜索的角度进行讨论,分析了单点搜索与多点搜索,指出了各种进化算法均属于随机布点,企图寻找全局最优的数值方法。

旅行商问题的综述教学研究

旅行商问题是数学上的组合优化问题,是一个经典的NP完全问题。该问题在工程上有很强的实用背景;对该问题的研究一直受到众多学者的重视,对其的求解亦提出了各种不同算法;同时就该问题还提出了各种推广形式,但就该问题的教学研究却很少有人涉及。针对这些情况,本文就该问题的综述与教学做几方面的研究,以提高对该问题的教学质量、增强学生的学习积极性。

基于思想政治工作谈科学培养理工科大学生就业观念的研究

针对理工科学生在就业过程中存在的问题,对社会认识不足、不善于与人交流沟通、心理年龄低于实际年龄、易受外来不良思想的侵蚀、就业期望过高、缺乏人生职业生涯规划等特点,提出：1）从加强思想政治工作与理工科专业特点相结合出发;在专业教学中有意渗透思想政治工作的教育、促进学生正确人生观的形成;2）在社会实践中,结合实例开展政治思想工作,培养学生的社会认知度与交流沟通能力;3）将政治思想工作与心理辅导相结合引导学生顺利度过就业过程中出现的心理问题;4）将思想政治工作教育与鼓励创新相结合,增强学生的就业信心;5）将政治思想教育与优秀校友的先进典型相结合,培养学生正确规划人生职业生涯;6）通过建立师生情谊,将思想政治教育工作蕴涵与无声的教育中;7）加强十七大的学习,增强抵御不良思想的能力。

L' Hospital法则教学研究初探

极限是微积分的基础,极限的运算也是理论分析与实际应用的重要运算。本文针对极限的重要性与求极限的L' Hospital法则教学的困难性,分别从理论分析与实例讲解,阐述了对该法则的一些教学方法,解决了现今的各种教材对此问题没有深入地研究,学生倍感困惑的问题。

ACP1000堆型RVD系统中不同核安全级别管道的应力分析与评定

目的保证RVD系统管道的应力评定能够满足RCCM规范要求,保证RVD系统能够正常运行。方法首先探究弯头的柔性系数对不同核安全级别管道在应力计算上的影响;其次,借助管道分析软件PIPESTRESS对RVD管道系统最初版本的布置设计进行分析与评定,并分析应力过大的原因。考虑到柔性系数的影响,对不同核安全级别管道布置采取不同的调整方法,降低管道在各个工况下的应力。结果经过修改后的RVD系统管道应力满足RCCM规范要求。结论通过对RVD系统管道的应力的分析与评定,掌握了此类问题的解决方法,总结了设计中应注意的问题,为核电站中的管道设计提供参考。

核级管道非标支架的力学分析与优化设计

目的基于核级管道支架的力学分析,针对性地提出非标支架优化设计方案。方法核电站中管道支架为确保管道系统的安全运行发挥着至关重要的作用。针对工况复杂、要求严苛、承载恶劣的管道支架,为满足其支撑与抗震功能,通常采用非标设计。深入研究非标支架的力学计算和评定方法。通过有限元计算评定结果,发现支架设计中不满足规范要求项,提出非标支架优化设计方案。结果首先针对支架整体结构刚度和稳定性不足,采取增加斜支撑与增强约束等结构性修改措施,进而确定增强支撑钢梁强度的优化方案,解决应力超过规范许用限值问题,最后对于问题集中的管道连接区域,提出局部支撑构件重新设计方案。结论该优化方案可为核级管道非标支架设计提供借鉴和指导,以满足核电标准规范和设计要求。

ACP1000除气塔液体冷却器抗震分析设计

目的对除气塔液体冷却器进行抗震分析,以确保其在地震下必要的安全功能。方法以福清5/6号核电工程为背景,通过有限元软件ANSYS建立除气塔液体冷却器有限元模型,采用反应谱法进行设备的抗震分析与评定。结果通过抗震分析评定,发现设备鞍座为设计薄弱区域,故修改鞍座的结构形式,包括新增筋板、增加壁厚,使该设备的设计满足了相关规范的要求。结论通过修改鞍座的结构形式,确保其必要的安全功能得以实现,满足实际工程的需要。

粒子群优化算法的发展趋势

分析优化算法的发展历程,指出粒子群优化算法(PSO)是基于群体智能的一种算法,简单易行,可调参数少,研究广泛且发展迅速。结合图形给出算法的个体极值和整体极值的搜优运动过程。研究总结算法的研究现状及特点,认为PSO还需要完善和继续研究。提出将算法应用于复杂的约束优化、随机优化与最优控制问题是算法应用研究的方向,并指出对该算法完整的收敛性分析是算法成熟的标志。