地下金属矿山生产规模优化确定方法

为了更加客观地确定合理的矿山生产规模,提出一种可靠简洁的优化确定矿山生产规模的方法。研究矿山资源承载能力使矿山生产经营情况、安全生产压力、可持续发展程度等因素对合理生产规模的影响。结合某大型地下金属矿山实际情况,在分析矿山现有资源情况的基础上,采用泰勒公式确定矿山合理的产能范围。构建地下金属矿山生产规模优化指标体系,并采用模糊综合评价方法,优化确定矿山生产规模。研究结果表明:泰勒公式在研究大型矿区合理生产规模决策要素时可供参考,采用提出的方法确定的生产规模符合矿山实际,具有较高的可靠性。

新能源电力系统不确定优化调度方法研究现状及展望

风电场和光伏电站出力的不确定性给电力系统优化调度带来很大技术挑战。文中主要介绍了考虑新能源不确定性的电力系统优化调度方法的研究现状及后续研究方向展望。首先,重点论述了各种不确定优化调度(UOD)方法,包括随机优化方法、鲁棒优化方法、随机鲁棒优化结合方法和基于人工智能技术的方法。其中,随机优化方法包括场景法、机会约束规划法和近似动态规划法;鲁棒优化方法包括传统鲁棒优化法和分布鲁棒优化法;随机鲁棒优化结合方法包括采样鲁棒优化法和分布鲁棒机会约束规划法。然后,介绍了每一种方法的优化模型形式、模型的转化和求解原理及其优缺点。最后,对UOD的后续重点研究方向进行展望,包括兼顾多个目标的UOD问题及多目标不确定优化方法、输配系统UOD问题及分布式不确定优化方法、考虑稳定性约束的UOD问题及含常微分方程约束的不确定优化方法、考虑管道传输动态的综合能源系统UOD问题及含偏微分方程约束的不确定优化方法。

飞行器总体不确定性建模与优化设计方法

针对考虑不确定性的飞行器总体设计迭代周期长、优化困难等问题,提出一种基于裕度量化解耦策略的飞行器总体不确定性建模与优化设计方法。首先采用主动学习策略开展基于优化加点Kriging的阈值不确定性分析,实现了不确定性裕度的高效求解。进而提出一种适用于飞行器总体设计的裕度量化解耦策略,将双层嵌套的不确定性优化问题解耦为确定性优化与不确定性分析过程顺序执行,高效给出满足概率约束的优化设计方案。该方法解决了传统解耦方法采用嵌入式算法而导致的工程应用困难的问题。通过非线性多约束数值案例以及滑翔飞行器工程案例,验证了该方法能够在保证精度的前提下,提高不确定性优化设计效率。

基于不确定优化模型的滞销农产品逆向供应链网络分析与构建

文章基于农产品供应链网络的内涵价值,围绕以不确定优化数学模型构建滞销农产品逆向供应链网络为中心,建立了同时考虑网络总成本最小化和碳排放量最小化的多目标混合整数非线性规划模型,并借助三角模糊数、Lingo等工具优化了网络中设施的数量、位置和流量。研究表明:通过分析农产品滞销率在0.15~0.20范围内以及模糊参数增减10%的情况可知,模糊参数的变动会影响滞销农产品逆向供应链网络的经济效益,但设施选址方案是一致的,证明了模型的稳健性。此外,文章系统梳理农产品供应链网络研究现状、不确定优化模型刻画情况的意义在于,一方面为构建数学模型打实理论基础,另一方面为滞销农产品网络的构建研究提供了重要参考。

开关磁阻电机系统级确定性与鲁棒性优化设计方法的对比分析

为了获取最优的开关磁阻电机驱动系统性能,该文提出系统级确定性优化与系统级鲁棒性优化设计方法,两种方法都能实现同时优化电机的本体参数与控制参数。在系统级确定性优化中,通过分层优化思想、正交试验设计与近似模型减少计算成本,采用遗传算法对电机系统进行多目标寻优。进一步,考虑到电机在批量生产中不可避免地受到加工误差等不确定因素的影响,应用连续田口法对电机系统进行鲁棒性优化。通过对比分析两种系统级优化方法,获得最优解的性能,可以发现系统级确定性优化可以获取最优的电磁性能,但其鲁棒性差,容易受到加工误差的影响;而系统级鲁棒性优化的可靠性更高,在整体提升电机驱动系统性能的同时,能够有效地降低电机在批量生产过程的失效率。最后,制造一台六相12/10开关磁阻电机,实验结果验证鲁棒性优化设计的准确性和可行性。

考虑合作博弈的风–光–液态空气储能集群日前市场不确定性优化方法研究

风光储集群既可以发挥风光发电时空互补性,同时,储能又能平抑系统波动,这些优势使得风光储集群越来越多的集成到电网中.然而,集群内风光的波动性,集群外市场电价、系统负荷的不确定性,都给集群可靠和经济运行带来了挑战.针对这些问题,本文提出了一种考虑多重不确定性,基于合作博弈的风–光–液态空气储能集群优化方法.首先,文章建立了基于合作博弈的集群分配模型,设计了集群各参与者的多种合作方式和收益分配方案;其次,针对风、光、日前市场电价以及负荷不确定性风险约束,本文建立了基于信息间隙决策理论的风险规避型和机会寻求型两类集群运营商的优化运行模型.最后,仿真结果表明,相较于独立运行,基于合作博弈的集群运行增加了总收益和个体收益.构建的可适应两种偏好的最优购电及能源调度方案兼顾鲁棒性和经济性,可为集群运营商进行集群能量管理提供参考依据.

一种考虑新能源电站出力不确定性的采样鲁棒无功优化方法

随着新能源电站的大量并网,其出力的随机波动给电力系统无功电压控制带来很大影响。为此,提出一种考虑新能源电站出力不确定性的采样鲁棒无功优化方法。首先,考虑新能源电站出力随机波动引起的发电机有功出力变化,建立电力系统不确定性无功优化模型。其次,基于采样鲁棒优化方法将此模型转化为双层优化模型,上层模型在平均最恶劣场景下寻找最小化有功网损的发电机机端电压、变压器变比和并联电容器投入组数;下层模型在各采样点附近的盒式集合中寻找对应的最恶劣场景。然后,为了考虑同种新能源电站间出力的相关性,利用Nataf变换及其逆变换,将独立正态空间的采样点转化为相关的原样本空间的采样点;再利用列与约束生成算法对双层优化模型进行交替迭代求解。最后,对修改的IEEE 39节点系统和实际贵州电网算例进行分析计算,验证所提出方法的正确性和有效性。

基于PCE法和最大熵法的船舶不确定性优化设计

[目的]船舶不确定性优化设计(UDO)的关键在于不确定性的量化(UQ),传统的蒙特卡洛方法较为耗时且计算成本较高,故提出一种基于多项式混沌展开法(PCE)和最大熵法(MEM)的船舶UDO方法。[方法]首先,选取较低计算成本的PCE法来量化多个不确定参数作用下输出的随机性质;然后,根据正交多项式的特点,采用基于线性无关原则的改进概率配点法(IPCM)求解PCE系数;最后,利用推导的约束前4阶矩,结合最大熵法求解约束的概率密度函数(PDF),进而在失效域上积分得到UDO关注的约束失效概率。[结果]研究结果表明:改进概率配点法可以给出最优的概率配点数目,并显著减少样本点数量;基于PCE法和MEM法求解约束失效概率时,与蒙特卡洛法结果对比,其在不额外增加计算量的前提下亦可满足精度要求;散货船工程算例的优化结果验证了PCE法较常用的蒙特卡洛法在精度和效率上更具工程应用优势。[结论]该不确定性优化设计方法可以高效准确地实现船舶设计方案的稳健性和可靠性。

气候变化条件下基于智能预测模型的虚拟电厂不确定性运行优化研究

为有效应对气候变化,促进虚拟电厂(virtual power plant,VPP)的健康发展,基于区域气候模型(providing regional climate for impact studies,PRECIS)、BP神经网络预测模型和区间优化算法,提出了适应气候变化的VPP运行优化模型。应用PRECIS模拟2025年不同碳排放情景下气温、风速和辐射量等气象要素的变化规律;基于PRECIS气象要素模拟结果,应用BP神经网络模型预测2025年光伏电站的发电量;将区间优化算法与发电量预测结果相耦合,以此降低光伏发电不确定性对优化模型模拟结果的影响。结果显示,该模型可生成适应气候变化的VPP最优运行策略,降低系统运行成本,提升VPP运行效益。

城轨车防爬缓冲装置的可靠性优化研究

为提升防爬缓冲装置的可靠性,对防爬缓冲装置进行了可靠性优化。首先通过试验设计建立了吸能量和初始峰值力的近似模型,经确定性优化得到了pareto前沿的最优解。然后在确定性优化的基础上引入了可靠度约束并进行可靠性优化,得到了符合可靠度要求的最优解。结果表明,相比于确定性优化,可靠性优化的优势更加明显,它在对防爬缓冲装置进行耐撞性优化的同时,也保证了结构的可靠性,为工程实际中防爬缓冲装置的可靠性优化提供了参考。

汽车动力总成悬置系统的不确定性分析与优化研究综述

在实际工程中,受测量、制造、装配、疲劳老化、工程经验、认知程度和系统复杂性等主观和客观因素的影响,汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting Systems,PMS)不可避免地存在着一定的不确定性因素。相关不确定性情形主要概括为PMS参数信息充足的概率情形、PMS参数信息匮乏的非概率情形、系统部分参数信息充足而部分参数信息匮乏的概率-非概率混合情形。针对三大类不确定性情形下的汽车PMS研究,围绕不确定性建模、不确定性分析和不确定性优化等3个方面的研究方法进行了系统性的分析和总结,并指出了相关分析模型和研究方法的分析特点和适用范围等。对汽车PMS不确定性分析与优化方法的未来研究方向进行了展望。

基于模糊需求和模糊运输时间的多式联运路径优化

考虑不确定性的模糊多式联运路径优化研究,可以在满足运输方案经济环保双重要求的同时,增强运输方案的鲁棒性,提高企业的抗风险能力.本文建立了模糊需求和模糊运输时间下低碳低成本多式联运路径优化模型,针对连续型元启发式算法无法直接求解离散型组合优化模型的问题,设计了基于优先级的通用编码方式.在此基础上,为进一步提高算法的求解质量,提出了带启发式因子的特殊解码方式,并且提出了一种带邻域搜索策略的自适应差分进化算法.结果表明,改进算法获得的最终方案在蒙特卡罗采样的大多数场景下满足约束,方案稳定性强,目标值最低.

不确定优化调度研究综述及其在新型电力系统中的应用

本文对不确定优化调度研究进行了综述,并探讨了其在新型电力系统中的应用。首先,介绍了不确定优化调度的基本概念和相关方法。然后,对不确定优化调度在不同场景下的应用进行了详细分析。最后,提出了未来研究方向和应用挑战。本文首先介绍不确定优化调度的基本概念和相关方法;然后分析不确定优化调度在新型电力系统中的典型应用;最后讨论不确定优化调查研究的现状、发展趋势和挑战。

基于子区间修正摄动法的汽车高频噪声优化设计

为抑制声学包零件参数较强的不确定性引起的车内高频噪声大范围波动,提出了一种基于子区间修正摄动法的汽车高频噪声不确定性分析与优化方法,首先建立汽车高频噪声分析的统计能量基本方程,将不确定性参数划分为若干子区间,采用修正区间摄动法计算每个子区间的摄动半径,得到高频噪声性能的中心值和摄动半径,并利用区间不确定性优化方法对车辆的高频噪声性能和零件质量进行了优化设计。应用该方法对某车型的内前围、地毯进行分析和优化设计,结果表明,优化后,声学包零件质量减轻了3%,噪声波动区间下降幅度超过35%,系统的稳健性显著提升。

PHM系统中的测试不确定优化选择建模

PHM系统是实现视情维修的关键技术之一,是提高飞机自主保障的重要途径,PHM系统虚警率高的问题是实际应用中需要解决的关键问题;复杂环境下,PHM系统监测点的测试不可靠是引发PHM系统虚警的重要根源;针对此问题,采用不确定理论研究PHM系统中的测试不确定度,并建立测试不确定优化选择模型,在期望值准则和乐观值准则下,将不确定优化选择模型,转化为带有专家信度的确定性优化选择模型,并通过实例给出了不确定优化选择模型的建模和求解过程。

基于区间的不确定多目标优化方法研究

基于非线性区间优化,提出了一种不确定多目标优化方法.基于区间序关系和区间可能度,把不确定多目标的目标函数和约束转化为确定性的目标函数和确定性的约束.对于复杂的工程优化问题,为了提高效率,采用拉丁方试验设计方法,构建响应面近似模型,并基于近似模型进行不确定多目标优化,从而形成了非线性区间优化方法与近似模型相结合的高效不确定多目标优化方法.数值算例表明了该方法的有效性和工程实用性.

基于Kriging近似模型的某轿车前悬架不确定性优化

针对前悬架确定性优化没有考虑参数不确定性时存在的问题,提出了一种考虑不确定性因素的前悬架不确定性优化方法。应用ADAMS/Car建立了某轿车麦弗逊式前悬架模型,在ADAMS/In-sight中进行了悬架设计硬点参数的灵敏度分析,针对灵敏度较大的设计硬点参数和所考虑的不确定性量,建立了车轮定位参数在车轮跳动过程中的Kriging近似模型,简化了优化过程。针对该近似模型进行了动力学分析,运用经过改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和隔代遗传算法(IP-GA)进行了多目标不确定性优化求解。优化结果表明,该不确定性优化方法具有较高的有效性和精确性。与确定性优化结果的对比表明,不确定性优化具有更好的鲁棒性。

基于区间方法的汽车乘员约束系统的不确定性优化

针对约束系统中一些参数因受制造和测量等因素影响而产生的不确定性,在用区间来描述不确定性的基础上,建立了汽车约束系统的不确定性优化模型,并应用基于序列线性规划的非线性区间数优化方法进行求解。将该方法用于某微型客车驾驶员侧约束系统的优化,与传统的确定性优化方法相比,该方法不仅能提升约束系统的防护性能,而且可提高其可靠性。

一类不确定优化问题的鲁棒对偶性刻画

通过引入一类目标函数和约束条件均带有不确定信息的优化问题,借助鲁棒型次微分约束品性,刻画了该不确定优化问题与其不确定对偶问题之间的Mond-Weir型鲁棒对偶性,即原问题的鲁棒对应与其对偶问题的最优对应之间的对偶性.

考虑公差的扭转动力吸振器不确定性优化设计

建立了带扭转动力吸振器的动力传动系统模型,考虑了动力传动系统与后桥的耦合作用,推导了带扭转动力吸振器的动力传动系统振动动力学方程;对扭转动力吸振器的影响进行研究,分析了加入扭转动力吸振器后动力传动系统自由振动和强迫振动性能的变化及其原因;将区间不确定性优化模型引入动力传动系统振动分析中,保证了不同制造条件和使用工况下扭转动力吸振器均能最大程度发挥其作用,且允许扭转动力吸振器参数存在宽松的设计公差。