基于梯度下降法的DAB变换器双重优化控制

针对双有源桥(DAB)变换器电流应力与回流功率的优化问题,提出一种基于双重移相(DPS)控制的双重目标优化控制策略。首先建立DAB变换器在DPS控制下的数学模型,通过分析运行状态确定约束条件并构建针对电流应力与回流功率的目标函数,其次引入移相比关系量θ确保移相比取值在约束范围内,应用梯度下降法寻优并结合基于输出电压反馈的补偿控制构建完整的双重优化控制策略。最后通过Matlab/Simulink仿真和搭建使用TMS320F28335控制器的实验平台验证了所提控制策略的有效性。

基于双重优化的卷积神经网络图像识别算法

为了进一步提高卷积神经网络算法的收敛速度和识别精度,提出基于双重优化的卷积神经网络图像识别算法.在构建卷积神经网络的过程中,针对特征提取和回归分类建立双重优化模型,实现对卷积与全连接过程的集成优化,并与局部优化算法对比,分析各算法的识别率和收敛速度的差异.在手写数字集和人脸数据集上的实验表明,双重优化模型可以在较大程度上提高卷积神经网络的收敛速度和识别精度,并且这种优化策略可以进一步拓展到其它与卷积神经网络相关的深度学习算法中.

孤岛微电网电压及频率双重优化控制策略研究

采用下垂控制的微电网系统在孤岛运行时因负荷波动与发电源功率容量限制会导致系统在PCC点产生实际电压与额定电压偏差及实际频率与50 Hz之间的偏差,并且下垂系数的取值会影响系统稳定裕度。为了保证微电网系统在具有良好稳定裕度的前提下减小微电网系统PCC点的电压偏差及频率偏差,提出一种以下垂系数为一次被控量、以下垂控制环电压及频率给定为二次被控量、以下垂控制环稳定裕度为约束条件的双重优化控制策略。通过采用双重优化控制策略,可以保证系统在具有良好稳定裕度的前提下使PCC点电压偏差及频率偏差为零。该优化控制方案分别在系统带额定负载及重载情况下进行仿真和实验,验证该双重优化控制方案的可行性和正确性。

单级齿轮减速机双重优化设计方法

齿轮基本参数的选择是齿轮设计中的一项非常重要的内容。传统的齿轮设计方法忽视了所选择的基本参数对啮合效率的影响,从而造成了能源浪费和经济损失。首先从减少体积出发对圆柱齿轮结构参数进行优化,然后在此结构参数的基础上,基于啮合效率,进行再次优化,得到既减少体积又提高啮合效率的系列结构参数。

基于小波包熵及双重优化神经网络的牵引逆变器开路故障诊断

功率模块器件作为高速动车组电力牵引传动系统的核心组成部分,大多应用于多场域耦合且承受主要的电热应力,故障率较高。通过提取其故障特征并准确定位故障点,实时在线诊断故障对于牵引传动系统的安全可靠运行具有重要意义。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,三电平牵引逆变器存在12个功率管,故障发生频繁且种类繁多,故对于三电平牵引逆变器功率管的单管以及多管故障诊断不可忽视。以提升三电平牵引逆变器功率模块器件故障准确定位为目的,研究单个功率器件和多个功率器件开路故障诊断。通过分析该三电平牵引逆变器正常工作模式和多种功率管开路故障情况对比,将三电平牵引逆变器三相桥臂输出侧电流作为诊断电气量,对故障进行分类,提取每类故障特征电气量经小波包分解后各节点的熵值作为故障特征信息。以提取的小波包熵值作为故障特征向量建立BP神经网络,采用粒子群算法结合遗传算法对神经网络权值和阈值结构同时优化,2种算法优劣互补,实现不同故障分类的诊断,准确定位故障点。仿真结果表明,该方法能实现牵引逆变器单管以及多管故障类型的诊断和对不同故障点的准确定位,且诊断结果精度高,抗噪性能优异,实时性强。

基于双重优化的高速列车节能运行研究

为了降低高速列车运行能耗,首先构建多质点列车模型,从而提高能耗计算的精准度,在此基础上,通过牵引计算,建立满足时间与限速约束条件的列车操纵模型,提出基于遗传算法的双重优化控制方法。第1重优化结合遗传算法得到离散子区间线路的列车运行最小能耗基础速度曲线;第2重优化是在基础速度曲线平稳运行阶段再次利用遗传算法搜索操纵工况转换点的最优位置,利用牵引-惰行模式进一步降低能耗。以合肥-蚌埠站间线路为例,利用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,在满足列车准时到站的前提下,通过双重优化后的运行速度曲线能够使列车运行能耗降低15.53%。

危岩体变形位移预测的灰色双重优化模型

为提高GM(1,1)模型在危岩体变形位移分析中的预测精度,本文提出一种背景值重构和初始条件修正的灰色双重优化模型。该模型采用积分的形式重构了一个表达简洁、计算简单、适应性强的背景值计算公式,根据新信息优先原理将x(1)(n)作为灰色模型的初始条件,将双重优化后的GM(1,1)模型应用于长江链子崖危岩体变形位移预测,并与传统模型和单一优化模型的预测结果进行比较,发现双重优化的GM(1,1)模型预测结果更接近于实际,是危岩体变形预测的一种有效方法。

基于地区—产业双重维度的京津冀生产用水资源优化研究

京津冀地区是我国经济发展与水资源短缺矛盾最为突出的区域。在总量既定的条件下,如何实现水资源在不同地区和产业之间的优化,就成为化解区域用水紧张困局过程中亟待解决的关键问题。通过基于地区—产业双重维度建立的兼顾经济发展、资源集约和环境保护的多目标决策模型的运算结果显示,就地区维度而言,天津市是生产用水资源最大输入地,北京市和河北省都应减少生产用水资源使用量;就产业维度而言,北京市和河北省应当减少第一产业用水量,并相应增加各地区其他产业的水资源使用量。

基于双重二元粒子群优化的高效用项集挖掘算法

高效用项集挖掘算法是关联分析中的重要组成部分,通过对基本二元粒子群算法进行改进,提出一种双重二元粒子群优化(DBPSO)算法。运用最小相对效用阈值和效用上界的乘积确定最小效用阈值。利用最小效用阈值和适应度函数分散候选子空间,挖掘高效用项集。实验结果表明,该算法的收敛速度较快,能够获得较多的高效用项集。

双重稀疏约束优化问题的一种贪婪单纯形算法

鉴于交替最小化方法在求解双重稀疏约束优化问题时需要计算目标函数梯度的Lipschitz常数和构建该问题的L-稳定点时需要借助于Lipschitz条件等方面的不足,该文提出了一种求解该问题的贪婪单纯形算法.刻画了双重稀疏约束优化问题的CW最优性条件.基于CW最优性条件,具体设计了该算法的迭代步骤,并在较弱的假设条件下,证明了由算法产生的迭代点列全局收敛到问题的CW最优解.

简支钢梁抗火设计的优化分析

本文基于"双重优化设计"概念给出了简支钢梁抗火优化设计方案,利用有限元软件ANSYS对简支钢梁分别在常温条件下和一定临界温度条件下进行了截面尺寸优化设计和抗火保护优化设计。通过计算,得到了高温下简支钢梁的抗火优化设计结果随温度变化的规律,并给出了选取较优设计方案的建议。分析结果表明,利用本文给出的优化方案可以得到安全、经济、可靠的设计结果,能够节省钢材用量和防火保护材料的用量。

轴心受压钢柱抗火设计的优化分析

基于"双重优化设计"概念给出了轴心受压钢柱抗火优化设计方案,利用有限元软件ANSYS的APDL语言及其优化设计模块对其进行了截面尺寸和抗火保护优化设计。分析中采用了两种优化设计方案,即在常温和一定临界温度条件下对轴心受压钢柱进行截面尺寸及抗火保护优化设计。通过对两种设计方案的优化结果进行比较和分析,得到了高温下轴心受压钢柱的抗火优化设计结果随温度变化的规律,给出了考虑经济成本条件下如何选择更加经济合理的优化设计方案的建议。分析结果表明,给出的优化方案可以得到安全、经济、可靠的设计结果,能够节省钢材用量和防火保护材料用量。

基于进化计算的多目标鲁棒优化方法

工程应用中求解多目标优化问题时,所求的解既要具有较高的质量,又要满足指定的鲁棒性要求。对已有的多目标优化解的鲁棒性度量方法进行了分析,基于用户提出的严格鲁棒性要求,给出了一种严格鲁棒性度量方法并建立了求多目标鲁棒Pareto最优解的数学模型。模型归结为一个嵌套的双重优化过程,外层优化过程用于搜索高质量的解,内层优化过程用于测量候选解的鲁棒性度量指标。以进化计算作为搜索引擎,给出了实施模型的算法,仿真结果表明了方法是有效的。

一种用于机组组合问题的改进双重粒子群算法

为了更经济快速地解决机组组合问题,提出一种改进双重粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法,包含离散部分和连续部分。离散PSO分时段优化机组的启停状态,在种群更新时加入了临界算子,改进了可行解的判别条件,各机组出力最低值的和要在一定程度上低于负荷需求值,并考虑机组启停时间的向前继承和向后约束。连续PSO用于启停状态确定过程中和确定后的负荷分配,考虑功率平衡约束、热备用约束和机组的出力上下限约束。求解经济负荷分配时,利用罚函数的方法满足机组的爬坡速率约束,最后得到煤耗最小值。采用2个24时段的算例进行仿真,实验结果表明新算法减少了搜索量,提高了收敛速度,并为机组组合问题提出了新思路。

基于影响矩阵的钢管混凝土系杆拱桥成桥吊杆内力的优化

钢管混凝土系杆拱桥以其突出的优点在中国公路桥梁建设中占有重要地位。对目前钢管混凝土系杆拱桥成桥状态吊杆内力的优化方法进行了回顾,并提出了基于影响矩阵的双重优化法,首先以结构弯曲应变能最小为目标进行优化,然后以吊杆内力方差最小(即吊杆内力均匀)为目标进行优化,最终得到满足要求的成桥状态吊杆内力。该方法力学概念明确,思路清晰,计算方便,成功地应用在苏南地区某下承式钢管混凝土系杆拱桥中,并取得了良好的效果。

钢管混凝土系杆拱桥成桥索力优化研究

在公路桥梁建设中,钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力优化研究一直具有重要的工程意义。回顾现有的几种索力优化方法,并提出同时考虑结构弯曲应变能和吊杆索力均匀的双重优化方法。该方法基于影响矩阵,以吊杆内力方差最小(即吊杆内力均匀)为目标进行优化,最终得到符合成桥状态要求的吊杆索力。双重优化法力学概念明确,推导思路清晰,计算过程简便,成功应用于北京市通州区运河东大街丰字沟景观桥,并取得了良好的效果。

风力机叶片设计的新方法

根据水平轴风力机转子的涡流气动模型,从能量的角度入手,考虑干涉因子和翼型阻力,提出了叶片翼型设计的一种新型计算方法。

带分复用的三维片上网络测试规划研究

三维片上网络(3D No C)中IP核的测试问题日趋突出,测试规划是提高测试效率的有效方法。基于重用No C作为测试存取机制的并行测试方法,针对IP核测试数据传输带宽与TAM带宽不匹配的问题,提出带分复用方法,对有限带宽的TAM进行动态细分,将多核的测试数据共享同一物理TAM实施并行传输,并结合3D No C结构设计二维编码,建立带宽分配和测试顺序模型,采用多种群遗传模拟退火算法,在总功耗、层功耗双重约束下对IP核的带宽分配和测试顺序进行双重优化,提高并行测试效率以获得最短测试时间。算法中针对测试顺序优化设计移位互换杂交策略,并运用精英配对方法加快种群寻优速度,设计求精操作进一步优化测试时间,通过比较、淘汰、替换机制加强种群间交流,增加种群多样性,避免算法陷入局部最优。以ITC'02标准电路作为测试对象,实验结果表明,该方法通过提高带宽利用率,提升了并行测试效率,降低了资源占用,有效地缩短了测试时间。

局部安全系数法中约束对土坡稳定分析的影响

为研究局部安全系数法中不同约束条件对土坡稳定分析的影响,结合两典型土坡,对局部安全系数法这一双重优化问题中的约束条件进行了分析,约束条件主要包括极大化问题中条块间法向力、剪切力、条底法向力需满足的约束以及极小化问题中可行滑动面需满足的约束条件,研究结果表明,限制条块间法向力为正,而允许条间剪切力为负条件下,局部安全系数法所得结果较为合理.

稀疏轨道信息下的非合作飞行器机动识别方法

在已知信息为稀疏轨道根数情况下,针对非合作飞行器的机动参数识别问题进行了研究,提出一种基于轨道反演的机动参数识别方法及相应的求解算法。首先,建立轨道反演模型及机动参数识别优化模型。然后,提出一种“全局寻优+局部修正”的双重优化算法。最后,对提出的机动参数识别方法进行了仿真校验。结果显示,双重优化方法能够有效求解本文的优化模型,所提方法在误差允许范围内能够有效识别机动参数。研究为有限信息下的非合作飞行器的机动识别提供了一种思路,一定程度上保障了空间飞行器的在轨安全。