基于综合优化目标的低碳园区能源系统规划配置

低碳园区复合式能源系统合理的规划与配置对提升系统能效、降低成本、减少污染物排放等具有重要意义。首先,基于园区用能需求快速预测方法和能源系统动态仿真平台,提出了以综合评价指标为导向的低碳园区复合式能源系统优化规划配置方法,建立了虎克-捷夫算法和粒子群算法相融合的混合优化算法。然后,以典型低碳园区冷热电三联供耦合地源热泵、蓄能与燃气锅炉的多能系统为例,对比分析了不同优化算法的配置结果和优化速度,研究了综合优化目标最优、全生命周期成本、能耗最低等不同优化目标对容量优化配置结果和系统典型日运行情况的影响。结果表明,本文提出的优化配置方法和混合优化算法可以保证寻优能力、优化精确度,同时提高了优化计算性能。以综合评价目标最优的能源系统配置结果可以兼顾系统成本、经济运行、环境影响及低碳排放等多方因素,更有利于构建低碳园区最优能源形态。

基于NSGA-Ⅱ算法的机械臂多目标轨迹优化

以HSR-JR612型机械臂为研究对象,针对机械臂运动过程中需满足时间消耗少、能量消耗低、平滑冲击小的问题,对其进行多目标轨迹优化研究。机械臂关节空间轨迹采用七次B样条曲线构造,采用具有精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),结合对机械臂的关节位移、速度、加速度和加加速度作出限制得到的约束条件,对机械臂轨迹进行优化,得到一组Pareto最优解集合。仿真结果表明,七次B样条曲线构造的机械臂关节空间轨迹速度、加速度和加加速度都连续平滑,保证了机械臂运动性能。在满足约束条件的前提下,NSGA-Ⅱ算法可对机械臂运动轨迹实现有效的多目标优化,获得一组理想的Pareto最优解集,并从中选取一个各项优化目标较为均衡的解作为多目标优化的最终解。

真空断路器弹簧操动机构中分闸弹簧的多目标综合优化

针对弹簧设计中簧丝直径、弹簧中径、工作圈数等结构参数均为标准值或是离散变量,且不可避免地存在加工误差等因素使弹簧实际尺寸偏离设计值,导致弹簧力特性改变等实际问题,提出了以弹簧刚度误差最小、在弹簧尺寸变化时弹簧刚度的可能最大变化量最小,并使弹簧的质量最轻的多目标综合优化方案。通过定义功效系数来协调各子目标之间的关系而使多目标综合优化降为单目标优化。结合分闸弹簧的结构特点及技术指标,采用混合离散优化等技术手段进行求解,获得了满足工程实际要求的分闸弹簧的最佳结构参数,使分闸弹簧的力特性得到了改善。

飞行器外形多目标多学科综合优化设计方法研究

从多目标多学科综合设计的角度出发,探讨了飞行器外形优化设计方法。建立了针对飞行器外形设计的气动与隐身一体化优化设计模型;采用Pareto遗传算法,建立了多目标优化设计方法;并针对具体算例进行气动外形与隐身特性的综合优化设计,将所得优化设计结果,与初始外形相比较,可以看出,优化后气动和隐身性能都有较大提高,实际结果表明本文提出的方法具有可行性和适用性。

公路施工项目网络计划多目标综合优化

为了科学地解决公路施工项目网络计划的综合优化问题,通过系统综合评价方法对工期、成本、质量三者之间关系进行分析。分析认为,在网络计划综合优化中,应按质量优先的原则,将质量指标作为约束条件,把综合优化指标确定为工期、成本和资源;同时为了使综合优化方法更具实用性、可操作性和易接受性,以单目标优化方法为基础,提出了综合优化理论和方法,并结合工程实例进行了验算。

基于适应性权重遗传算法的配电网多目标综合优化

针对配电网多目标综合优化问题的复杂性,以及网络重构、电容器投切的离散控制变量优化问题,基于遗传算法从全局角度来求解此优化问题,研究了网络重构、电容器投切的编码方案,以及两者的综合编码方案,并研究给出合理的选择、交叉、变异以及保留操作策略。针对线损、电压质量以及线路负载多目标的各个目标权重难以确定问题,进一步引入适应性权重遗传算法,随着遗传代数的进化,算法自适应地给出各个目标权重。仿真算例验证了所提算法用于配电网多目标综合优化的合理性。

基于加权综合评价的大客车传动系参数优化

本文提出了一种基于加权综合评价的大客车传动系参数优化方法,即采用归一化处理的动力性影响因子和燃油经济性影响因子分别加权后相加作为综合优化目标,并以与传动比相关的各档速比间隔要求和客车的动力性要求作为约束条件。以某型大客车为研究对象,采用Matlab建立整车动力传动系统模型并加以验证其正确性。在此基础上,联合OPTIMUS优化软件,建立了大客车传动系参数优化模型,并对其动力传动系统进行优化求解。研究结果表明:该优化方法切实可行,兼顾汽车动力性的燃油经济性的综合匹配优化效果明显。

基于封严间隙的涡轮盘篦齿综合优化设计

为了降低涡轮盘级间封严发生碰摩的风险,同时保证封严效率不降低和涡轮盘质量不增大,对涡轮盘结构进行优化设计。利用有限元法对稳态下涡轮篦齿径向间隙进行确定性分析,结果表明:3道篦齿的间隙不同;以灵敏度分析的方式确定影响篦齿间隙与涡轮盘质量的关键尺寸,并将其作为优化的设计变量;综合考虑载荷、材料性能、尺寸参数的不确定性和转子不平衡振动进行间隙概率分析,发现第3道篦齿有碰摩的风险;建立以减小前2道篦齿间隙、增大第3道篦齿间隙和不增加涡轮盘质量为约束条件的综合优化模型,并用NSGA-Ⅱ算法进行计算。优化结果表明:篦齿发生碰摩的风险降低了99.07%,涡轮盘质量减小了0.73%,在不同压比下流量系数减小了5.39%~6.01%,证明该综合优化方法可行。

基于iSIGHT的耐压壳静动力学综合优化设计

根据圆柱形耐压壳设计中对强度和稳定性,振动和声辐射的要求,建立了数学模型。以重量最轻,临界频率最大综合优化了耐压壳的静动力学性能。同时,运用APDL语言进行了耐压壳参数化有限元建模。分别在iSIGHT设计环境下集成了自编程序和参数化有限元模型,两种方法给出了吻合的最优结果。

NGW型行星齿轮传动系统修形优化研究

以多目标综合优化为目的,从减小齿轮传动误差、降低齿面赫兹接触应力和齿根区域弯曲应力3个方面要求出发,对某NGW型行星齿轮传动系统进行修形优化设计。结合ISO 21771设计标准,利用KISSsoft软件对齿轮系统中的行星轮进行螺旋线修形,修形后行星齿轮系统振动噪声减小,传动更加平稳可靠,齿轮齿面和齿根受力状况均得到很大改善,避免了齿面点蚀、齿面胶合和齿根断裂的发生,解决了传统的单一目标人工优化修形效果差的问题,提高了齿轮传动的效率,延长了齿轮工作寿命。

高速铁路车站列车进路分配链式优化研究

为满足高速铁路车站作业的高效性、稳定性以及站内相关行车设备运用的合理性,分析列车进路作业,考虑到轨道电路分段解锁的实际特性,结合列车作业链的思想,以均衡到发线设备时空应用和提高车站作业计划的稳定性为目标,建立列车进路链式分配模型。以某高速铁路车站为例,基于列车时刻表到发时序,采用贪婪模拟退火算法求解,对列车相关作业链进行空间序列分配。实验结果表明,采用该模型能提高站内设备运用的均衡性,保障站内列车运行的稳定性,为进路分配策略提供了研究支撑。

汽车电控机械式自动变速系统微机控制系统及过程控制算法设计

采用８０９８单片机为系统的控制中心，完成以下工作：对微机控制系统的硬件电路结构进行了设计和调试；对车辆起步过程中的离合器行程实施多目标综合优化与模糊控制相结合的脉宽调制控制，同时使油门开度的控制及时适应其目标值（即司机意图）和离合器行程控制的变化，较完善地解决了以单片机同时控制两个外设的ＣＰＵ占用问题；提出换档过程中对油门实施数字ＰＤ调节，以减小换档冲击和振荡，实现较平稳换档的方案；编制了基本能够符合车辆复杂的操纵规程，适应千变万化的实时工况的主控程序，达到按照车辆的动态三参数换档规律实现自动换档，和对紧急制动、停车等各种工况的及时、正确处理；针对汽车运行环境恶劣的情况，提出了较为具体的系统抗干扰方案。

基于引力模型的中小型城市铁路客运站选址研究

中小城市铁路客运站在服务对象、范围及客运流量等方面均与大型铁路客运站有所不同,针对中小城市铁路客运站选址布局的特殊性,建立最大系统引力和最小系统费用的双目标优化模型。在模型的优化求解上,首先运用线性规划法求出系统引力和系统费用最优值,其次建立方案评价模型,引入偏差值为约束,得到合理的最优选址方案和客流集散点分配方案。最后设计相应的算例,验证了模型具有实用性和有效性。

某炼油厂计算机信息管理工业控制网络系统预决策方案设计

本文阐述某一炼油厂在企业经营管理中的十大预决策方案设计.以及预决策间关系.同时考虑由模型库、方法库、数据库等组成的多目标综合优化辅助决策系统.

基于客户满意度的货运动车组开行方案研究

高铁货运逐渐兴起,本文对货运动车组开行方案优化进行了研究。针对高铁运输安全、快捷、运输成本较低等特性,提出以货运动车组及客货混编动车组为主,客运动车组捎带运输为补充的开行模式,结合运输需求、线路通过能力等限条件,以运输成本最小和货主满意度最大为目标,建立多目标综合优化模型,运用线性加权组合法,以lingo软件为依托进行求解。通过算例给出具体开行方案,并对同一运输区间各种运输方式的单位成本及用时进行对比分析。结果表明,相对于传统运输方式,高铁货运综合运输成本较低,用时更短,能够兼顾运输企业与货主的双重要求;所建模型优化效果明显,可为未来货运动车组的开行提供参考。