非线性优化模型下的定日镜场的优化设计

为了实现“碳中和”,新型能源的使用一直都是我国的发展战略。塔式太阳能光热发电是一种环保的新型清洁能源的技术。研究定日镜场在角度、距离、大气透射率、纬度、太阳入射角度等复杂约束条件下,通过建立太阳计算模型和多元非线性优化模型,实现了平均输出热功率尽可能大的目标。

煤与瓦斯共采非线性约束多变量时空协同优化模型

实现煤与瓦斯共采是深部煤炭资源开采的必然途径。我国煤与瓦斯共采技术的工程应用已有雏形,但目前为止还未形成有效性、科学性、针对性的煤与瓦斯共采技术相配套的煤与瓦斯共采基础理论体系。由于煤与瓦斯共采的时效性、协同性差,瓦斯抽采效率低,生产接替关系紧张,导致还没有达到抽采效果就不得不开始采煤,给开采造成较大的安全隐患,瓦斯抽采量、煤炭开采量、抽采时间、采煤与抽采瓦斯如何衔接等目前还不清楚。煤与瓦斯共采中,为了在追求两种资源的总体收益最大化同时,满足煤炭、瓦斯资源采出率最大化,寻找最优的煤炭采出量和瓦斯抽采量,使得煤炭开采系统和瓦斯抽采系统由无序变为有序的协同。采用协同学、系统优化理论建立煤炭开采与瓦斯抽采协同作用模型,在满足煤炭开采安全规程和瓦斯抽采达标等规范要求前提下,以煤与瓦斯共采中煤炭开采、采前瓦斯预抽、采中瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采等各个阶段关键的时间点、空间点的煤炭回采与瓦斯抽采两子系统间相互促进和相互制约关系为约束条件,选取煤炭资源采出率、瓦斯资源采收率以及经济效益最大化为煤与瓦斯共采优化目标函数,其中考虑开采成本、销售价格、安全因素和宏观政策等因素,以煤炭采出量xc和采前瓦斯预抽量xg1、采中瓦斯抽采量xg2、采空区瓦斯抽采量xg3、风排瓦斯量Qfp、采空区回采时间tchc、工作面瓦斯预抽时间ty、平均日产量A为优化变量,建立煤与瓦斯共采约束非线性多变量时空协同优化模型,并编制共采优化求解程序。优化了沙曲矿24207共采工作面,提高了资源采收率和效益,验证该模型的有效性,实现有理论依据的煤与瓦斯时空协同采。

非线性约束最优化在广义投影下强次可行方向法的统一模型

对非线性不等式约束最优化问题进行了讨论,借助广义投影建立求解问题的一个含系列自由参数的统一算法模型.该算法模型能以任意点为初始迭代点,并且迭代点列所满足的约束函数的个数单调不减,不断累加;进一步地,一旦迭代点进入可行域,模型就能保持在可行域内迭代,成为可行下降类算法.称具有这种性质的算法为强次可行方向法.在适当的条件下证明了算法模型的全局收敛性.文中模型同时提供了一种求解非线性不等式组的叠累型方法.

大学生心理资本对专业承诺的影响研究——基于多元非线性回归优化模型和Markov预测模型

大学生专业学习直接关系高等教育的人才培养使命。专业承诺是指大学生认同并愿意留在所学专业,付出相应的积极态度和行为。由于进入所学专业后,客观因素干扰逐渐减弱,大学生自身可开发的积极心理要素——心理资本就成为影响专业承诺的重要因素。研究采用较为成熟的《心理资本量表PCQ-24》和《大学生专业承诺量表》形成问卷,对各阶段学生进行实证分析,探索大学生心理资本与专业承诺的内在关系。以多元非线性回归作为分析方法,探究该校大学生为提高专业承诺而开发心理资本的拟合最优模型,同时运用Markov模型预测新生在未来可能出现的专业承诺问题。

考虑信息结构约束的协调型非线性优化励磁控制

提出了一种在互联电力系统中考虑信息结构约束条件下协调设计非线性优化励磁控制的方法。基于控制信息结构概念和线性二次型性能指标,将控制设计问题转化为求解扩展Levine-Athans方程组,采用直接迭代算法,可快速、精确地求出增益矩阵,进而得到机组端电压、角频率和功率偏差反馈的非线性优化励磁控制。将该方法应用于一个两区域四机电力系统,数字仿真结果表明:得到的控制策略较传统的AVR/PSS增强了系统的人工阻尼、暂态稳定性和区间传输能力。

无源电力滤波器电路参数非线性约束优化

对偏调谐类单调谐滤波器提出了非线性约束优化模型,运用大系统理论协调优化单调谐滤波器和高通滤波器.实例计算表明,该方法是对以往单调谐滤波器设计计算方法的一大改进.

基于非线性模型预测的欠驱动船舶轨迹跟踪控制研究

针对欠驱动船舶轨迹跟踪控制系统具有非线性、大惯性、时滞、局部线性不可控等特点,结合扩展卡尔曼滤波器和序列二次规划算法,设计了基于非线性模型预测的船舶轨迹跟踪控制策略.首先,设计了具有一定复杂度的参考轨迹,用于测试船舶的各种工况及工况切换情况.其次,应用船舶欠驱动三自由度运动控制模型与所设计的参考轨迹建立了非线性约束优化问题的目标函数,采用序列二次规划算法进行优化求解,并在扩展卡尔曼滤波器中对测量函数的雅可比矩阵进行了预求解以减少算法计算量.最后,通过对一艘运输船进行仿真试验,验证了所设计轨迹跟踪控制器的有效性和实时性.

基于非线性刚度约束下的精密机床主轴系统优化设计

采用“卸积木式”力学模型及以拟静力学模型建立的主轴轴承刚度矩阵对机床主轴系统的结构进行优化 ,通过数学变换较大地减少计算量 ;经过对多种机床主轴系统的分析计算 ,实现了体积和刚度的优化 .并以 M2 110 A型内圆磨床的磨头为例 。

非线性约束条件的平稳自回归模型的L_1-估计

L1估计是统计问题中一个重要估计 .时间序列模型的L1估计问题是非常重要的 ,这些估计量的多种性质都被研究过 .许多统计学者讨论了它在无约束条件情况下的估计问题及其有关性质 ,且得到了很好的结果 ,然而 ,仍有一些基本问题有待解决 .本文讨论了平稳自回归模型的L1估计在非线性约束条件下的渐近性质 .该约束条件是由非线性等式和不等式给出 .这种估计问题属于随机优化问题 .用最优化的方法克服非线性约束问题在估计研究上的困难 ,为估计提供一个新的途径 ,并得到了L1估计问题的相关结果 .

铁路枢纽车流组织的非线性0-1规划模型及算法

分析铁路枢纽车流组织问题的背景、特点及优化目标 ,给出铁路枢纽车流组织所需的构模参数 ,梳理与路网联系的车流类型及结构 ,综合考虑直通、改编、地方车流的作业过程 ,建立基于铁路枢纽资源约束的非线性0 - 1规划模型 ,并将遗传算法应用于该问题的寻优过程。

非线性最优化反演在河西务南部石炭—二叠系滚动勘探中的应用

非线性最优化反演技术是基于地震信息以及构造模型和测井信息形成的约束，采用最优化方法进行反演来最大限度地推断储层横向变化。应用非线性最优化反演技术预测河西务南部石炭-二叠系的含油储层分布取得了良好的效果，为本区滚动勘探的突破提供了有力的决策依据。

油气井工作液成本控制优化模型

为了控制油气井工作液成本,可采用低价格的处理剂。但为了达到工作液的性能要求,其处理剂加量较大,因而其成本降低不明显。根据油气井工作液部分处理剂具有多种功能这一特性,在室内测定了采用两种处理剂时的加入量与油气井工作液性能的实验数据,根据数据分布为二次曲面的特点,运用非线性多元最小二乘法及优化理论,建立了试验数据数学关系式和优化模型。利用编制的相应应用程序,可计算出达到应用者期望的油气井工作液性能时处理剂的最少加量和对应的工作液单位成本。经多次现场应用,这种控制成本的新方法,经济效益显著。

优化设计的数学模型探讨

优化设计问题一般比较复杂,设计方案也很多,本文以机械设计为例,探讨了优化设计数学模型必须具备的最基本要求。从中可以得到,优化设计数学模型的建立应当从设计对象的用途出发,以最重要、最具代表性的指标作为目标函数,而且约束条件不能遗漏。

锈蚀箍筋约束混凝土本构模型修正研究

为进一步研究锈蚀箍筋约束混凝土的本构模型,本研究对26组加速腐蚀钢筋混凝土棱柱体试件进行轴压试验,得到了各组试件的应力-应变曲线,分析箍筋锈蚀率、配箍特征值、纵筋是否锈蚀等因素对锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变曲线的影响规律。同时,基于笔者课题组早期建立的锈蚀箍筋约束混凝土本构模型,引入修正系数,对曲线形状控制参数和峰值点参数的表达式进行修正和回归分析,并最终建立了锈蚀箍筋约束混凝土的修正本构模型。结果表明:经已有试验数据验证,该修正模型更加准确、合理,且考虑了箍筋与纵筋的同时锈蚀,可更广泛地应用于锈蚀钢筋混凝土构件剩余承载力的研究。

基于模型的立体视觉的优化方法

针对 3D视觉检测中最典型的误差源图像中像素的量化误差 ,在已知模型的条件下 ,对双目立体视觉提出一种模型。利用该优化模型及改进的约束最小二乘法对未知模型的立体视觉解法做一些改进 ,可以明显减小系统的误差。仿真结果表明 ,与未知模型的立体视觉方法相比 ,在同样的量化误差条件下 ,该方法可将系统误差减小 50 %以上。

曲线线性搜索的模型信赖域方法

针对模型信赖域方法中搜索方向存在的不足,提出了按负曲率方向进行搜索的模型信赖域算法,并证明了算法的收敛性.进一步地,将曲线线性搜索与模型信赖域方法结合,给出了一般的按曲线搜索方向进行线性搜索的模型信赖域方法,证明了这种搜索方法的可行性,这种方法具有搜索选择的灵活性和一般性,可在实际中针对不同的情况进行选择搜索方向,使得它具有曲线搜索的优点及模型信赖域方法的整体收敛性.最后,提出了几种常用方法的搜索方向可作为本方法的特殊形式.

求解广义非线性互补问题的神经网络

研究了广义非线性互补问题,将其转化为等价的无约束优化问题,给出了求解它的二个神经网络模型.分析了新模型的平衡点与互补问题解的关系,证明了其稳定性和平衡点集的渐近稳定性,并给出了其渐近收敛的充分条件.新模型可用来求解一类非单调的问题.

基于遗传算法的盘式制动器多目标优化模型

介绍了盘式制动器混合多目标优化问题数字模型的建立。提出以制动摩擦力矩和制动时间为主要优化目标的 多目标函数。为求得全局最优解,引进了遗传算法进行优化。结果表明,方法简便可行。