基于GPSSA算法的无人机中继通信航迹规划方法研究

目前针对无人机中继通信航迹的规划方法未考虑航迹规划中存在的约束条件及代价函数,导致得到的规划航迹中断概率、通信误码率偏高.针对上述问题,提出一种基于改进麻雀算法的无人机中继航迹规划方法.根据无人机任务区信息和通信环境,建立通信障碍代价模型,通过真实约束,建立约束函数和代价函数,将其应用到麻雀搜索算法中,设计总体的航迹寻优规划流程,并应用仿真实验验证所提出的改进麻雀优化方法的有效性,实验结果表明,在不同的转角约束条件下,设计方法得到的航迹中断概率、通信误码率均有一定降低.

低轨碎片自然交会成像极限能力分析

低轨空间碎片交会成像时,因观测角度的变化产生固有像移。利用空间物像点之间的映射关系构建像面位置方程,通过计算曝光时间起止点的像点位置获得固有像移,建立该固有像移的函数拟合模型,利用不同轨道参数的计算结果进行模型精度验证。根据像移对像质退化的影响,建立包含相对旋转角速度、目标张角和曝光时间的空间分辨率约束条件,利用该约束条件可计算低轨抵近成像场景下相机的极限分辨率。

Global Parametric Sufficient Optimality Conditions for Semi-infinite Discrete Minmax Fractional Programming Problems Involving Generalized (η,ρ)-invex Functions

In this paper, we discuss a large number of sets of global parametric sufficient optimality conditions under various generalized （η,ρ）-invexity assumptions for a semi-infinite minmax fractional programming problem.

等式约束的一类新的光滑精确罚函数

目的为了有效地处理含等式、不等式的约束优化问题,追求具有更优性质、更简单形式的罚函数以及高效快速的算法。方法提出了一类新的罚函数,用于解决等式约束优化问题。结果通过证明,得到了新罚函数的性质:光滑性和精确性。同时,可以通过适当选择罚参数的值来实现最优解的求解。特别在Mangasarian-Fromovitz(M-F)约束条件下,可以证明当罚参数取得足够大时,无约束优化问题的局部极小点也是原等式约束优化问题的局部极小点。结合提出的罚函数形式,给出了相应的罚函数算法。通过数值实验的结果,可以验证罚函数算法在求解等式约束优化问题上是可行的。结论新提出的罚函数形式具备了更优的性质,可以有效地将等式约束优化问题转化为无约束优化问题,并利用罚函数算法来求解,为约束优化问题提供了一种新的参考方法。

融合稀疏约束的双向k近邻粗糙集模型

k近邻粗糙集作为邻域粗糙集的拓展,被广泛应用于知识发现等领域.k近邻粗糙集模型的粒度构建是选取最近的k个样本.然而,传统k近邻粒度不能有效处理样本分布不均匀的数据.此外,单向粒度构建方法也会导致部分离群点被归入到粒度模型中,增加了粒度的不确定性.为了解决上述问题,提升粒度模型的稳定性,本文提出了一种融合稀疏约束的双向k近邻粗糙集模型.首先,通过稀疏约束模型刻画样本之间联系,选取紧密关联的样本构造稀疏双向k近邻粒度.然后,基于双向互邻信息策略,剔除模型中不符合该策略的样本.最后,通过条件熵与互信息熵刻画粒度的不确定性程度.UCI数据集的实验结果证明,本文提出的融合稀疏约束的双向k近邻粗糙集模型能够降低信息的不确定性,也为k近邻粗糙集模型的改进提供了新的方向.

Global Parametric Sufficient Efficiency Conditions for Semiinfinite Multiobjective Fractional Programming Problems Containing Generalized (α, η, ρ)-V-Invex Functions

Abstract In this paper, we discuss numerous sets of global parametric sufficient efficiency conditions under various generalized （a,n, p）-V-invexity assumptions for a semiinfinite multiobjective fractional programming problem.

单管环状掺水工艺节能优化研究

为实现单管环状掺水工艺的节能降耗,通过Pipesim软件建立掺水工艺流程,模拟了不同参数对回液温度和掺水总量的影响,得到了不同井口温度、不同地温条件对集油环临界产液总量的影响,并建立以掺水温度及掺水量为决策变量,以运行费用最低为目标函数的优化模型,通过引入惩罚函数对序列二次规划算法进行改进,实现决策变量的求解。结果表明:除产液量外,掺水量、掺水温度、井口温度和地温均与回液温度呈正相关;井口温度越低、地温越低,所需的集油环临界产液总量越大;当实际产液量大于临界产液总量时,可实现常温输送,无需掺水操作。工艺优化后全年总运行费用可减少29.6万元,其中水力费用减少了3.9万元,热力费用减少了25.7万元。

基于改进遗传算法的切削加工参数优化方法

针对金属切削参数优化问题,提出一种基于改进遗传算法的多目标优化方法。考虑不同加工阶段的要求,构建了基于最大材料去除率和最小表面粗糙度的目标函数,然后利用改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对目标函数进行求解。仿真结果表明:在粗加工中,当主轴转速为6 904.3 r/min、进给量为2 670.4 mm/min、铣削深度为4.0 mm和铣削宽度为17.8 mm时,得到的航空Al7050合金材料的去除率最优;在精加工中,当主轴转速为7 344.6 r/min、进给量为2 815.6 mm/min、铣削深度为1.0 mm和铣削宽度为4.0 mm时,获得的材料表面粗糙度结果最优。使用优化后的最佳参数组合的模拟结果与实际铣削测试结果相差较小,粗加工时实测表面粗糙度与优选值的误差仅为5.92%,精加工时实测表面粗糙度与优选值误差仅为3.12%,表明经过求解得到的最佳参数可在实际生产加工中运用,能对金属切削加工给予一定指导。

基于改进磷虾群算法的风-光-水-火联合系统优化调度

为了提高可再生能源的利用率,减少弃风弃光量,提出了一种基于改进磷虾群算法的风-光-水-火联合系统优化调度方法。以综合成本最小为目标函数,综合考虑各种约束条件,建立了风-光-水-火联合系统优化调度模型。利用Logistic混沌映射、余弦控制因子和柯西变异等3种策略对磷虾群算法进行改进,提高了其全局搜索性能。采用改进磷虾群算法对风-光-水-火联合系统优化调度模型进行求解。通过算例证明,改进磷虾群算法的迭代次数、收敛时间和求解精度均优于磷虾群算法和PSO算法。

考虑风险测度的交直流柔性配电网协调优化调度方法

由于现行方法在交直流柔性配电网协调优化调度中应用效果不佳,不仅配电网线路容量越限率较高,而且线损率也比较高,无法达到预期的调度效果,为此本文提出了考虑风险测度的交直流柔性配电网协调优化调度方法。采用综合分析法对配电网进行运行风险测度,以风险最小为目标建立优化目标函数,通过设定约束条件来约束配电网潮流和有功功率,利用粒子群算法对目标函数进行求解,确定并执行最优协调调度策略,以此来完成考虑风险测度的交直流柔性配电网协调优化调度。经实验证明,本文所设计的方法应用之后,交直流柔性配电网线路容量越限率与线损率均低于1%,其具有良好的调度效果,其在交直流柔性配电网协调优化调度方面具有良好的应用前景。

基于效率函数求解的单件车间调度问题的算法

单件小批量生产形式下的单件车间（Ｊｏｂｓｈｏｐ）调度是生产计划中的一个重要问题。本文提出了一种求解Ｊｏｂｓｈｏｐ调度问题的调度算法及调解算法。经分析及实验验证，利用这种算法求解Ｊｏｂｓｈｏｐ调度问题可得到十分满意的结果。

基于罚因子协进化微分算法优化换热网络

惩罚函数法优化有约束换热网络时,罚因子的取值过大降低计算效率,过小降低优化精度,设置合适的罚因子值却不容易。基于微分进化算法优化连续变量的启发,采用罚因子协同进化机制,同步优化罚因子与解变量,应用于换热网络优化问题。协进化机制优化主要思想如下:建立两类种群,一类为罚因子种群,一类为换热面积种群。优化过程中,每一组换热面积种群用来评价每一个罚因子个体,逐个优化所有解种群,得到所有罚因子个体的评价值,再根据微分进化的思想,对罚因子执行变异、交叉、选择过程,进化罚因子。两类种群如此反复交替优化,直到满足终止条件。算例证明,协进化机制应用于换热网络优化能进一步提高优化效率与精度,也为混合算法选取合适的罚因子优化换热网络提供了一种新思路。

基于函数依赖与条件约束的数据修复方法

随着经济与信息技术的发展,在许多应用中均产生大量数据.然而,受硬件设备、人工操作、多源数据集成等诸多因素的影响,在这些应用之中往往存在较为严重的数据质量问题,特别是不一致性问题,从而无法有效管理数据.因此,首要的任务就是开发新型数据清洗技术来提升数据质量,以支持后续的数据管理与分析.现有工作主要研究基于函数依赖的数据修复技术,即以函数依赖来描述数据一致性约束,通过变更数据库中部分元组的属性值(而非增加/删除元组)来使得整个数据库遵循函数依赖集合.从一致性约束描述的角度来看,函数依赖并非是唯一的表达方式,还存在其他表达方式,例如硬约束、数量约束、等值约束、非等值约束等.然而,随着一致性约束种类的增加,其处理难度也远比仅有函数依赖的场景要困难.考虑以函数依赖与其他一致性约束共同表述数据库的一致性约束,并在此基础上设计数据修复算法,从而提升数据质量.实验结果表明,所提方法的执行效率较高.

天然气管道的运行优化

从优化方式、优化途径、目标函数、约束条件、求解方法等方面对天然气管道运行优化的基本内容进行了论述。分析认为,对于干线管网,大多数情况下可以选择稳态优化;影响优化难度与复杂性的主要因素是压缩机的可行域约束、管网流程方程约束以及优化模型中出现的离散变量;动态规划是求解枝状管网的一种有效方法;领域类搜索算法虽然要求较低,但其实用性仍有待于进一步研究。

基于多目标微粒群优化算法的土地利用分区模型

土地利用分区实质上是一个多目标的土地利用空间优化问题,将传统分区方法用于解决多目标优化问题明显不足。该文提出了一种基于多目标微粒群优化的土地利用分区模型,构建了土地利用分区的属性约束指标,提取4个能够体现土地利用分区目的及意义的目标函数,即分区间差异性最大区内相似性最强、空间分区集中连片、土地利用效益最大化、土地适宜性评价指数最高,同时考虑了土地利用分区图上最小图斑面积、用途区面积、用途转换规则3类约束条件,并详细阐述了算法的核心思想、编码策略、状态更新机制及其算子等内容,最后以湖北省宜城市为例,对模型的可行性和有效性进行验证,结果表明通过对目标的权重调控可以得到不同目标偏好的土地利用分区方案,该文所构建模型在土地利用规划实践中具有可操作性。

一种新的遥感图像混合像元分解方法

提出一种新的遥感图像混合像元分解方法,通过最小化一种带约束条件的能量函数,可实现多通道遥感图像中混合像元更精确的分解.同时针对所提议的算法进行了模拟和实际数据的实验验证,并将结果与BP神经网络的分解结果进行比较,结果表明,本文所提出的带约束条件的能量函数最小化方法在分解准确性和抗噪声能力方面,明显优于基于BP神经网络的分解方法.

液力变矩器闭锁离合器的最优滑摩控制

为了研究自动变速器闭锁离合器滑摩控制问题,建立了液力变矩器闭锁离合器滑摩过程动力学模型,对滑摩过程接合压力的最优控制进行了研究,以滑摩过程冲击度为约束条件、滑摩功最小为目标建立了最优控制的目标函数,根据泛函极值条件以及滑摩开始时的初始条件和离合器闭锁时的终端约束条件得到最优控制方程组,最后以配备液力机械式自动变速器和无级变速器的长安羚羊轿车为对象进行了闭锁离合器滑摩过程的最优控制计算仿真和试验。结果表明,闭锁离合器滑摩过程采用压力最优控制,可使滑摩到完全接合的过程平稳、冲击度和滑摩功小。最优控制避免了主动侧、从动侧目标滑差率的确定,增强了控制系统的通用性。

Excel规划求解水—岩作用模型

根据能量最低原则和化学热力学的基本原理,采用线性规划的方法,对水与岩石之间的相互作用进行模拟,建立了由目标函数和约束条件方程组构成的数学模型,利用Excel规划求解的功能对其进行求解。通过正确设置Excel规划求解参数的对话框,快速而准确的求解出目标函数的最优解,揭示了水—岩相互作用的机理并得出了矿物溶蚀量。

数控车削中切削用量的多目标优化

切削用量参数的选择与数控机床保质、高效地运行密切相关,而传统方法很难达到切削用量参数优化的目的.为最大限度地发挥数控机床的功效,通过应用优化设计中的惩罚函数法,综合考虑切削过程中的主要约束条件,建立多目标优化模型,进行切削用量中的切削速度、进给量的优化设计.实例表明,采用优化后的切削参数进行加工,能明显地降低成本,提高效率.

电站锅炉烟气余热利用方案优化

为了确定电站锅炉烟气余热利用最佳方案,基于能量梯级利用的原则,先根据冷热流体的温度分布情况,将余热利用系统理想化为多个温度匹配的换热器组成的换热网络,再根据系统结构和能量与质量守恒确定优化变量和约束条件,最后以发电功率增加最大为优化目标建立数学优化模型,运用fmincon函数计算出优化结果。以某超超临界1 000 MW机组为例,优化后得出采用多个换热器的理想余热回收方案,其发电功率的增加达到22.34 MW。再根据工程需要简化为工程可用方案。与已有的余热利用方案相比,本文通过优化提出的简化工程方案系统简单,节能效果更好,供电煤耗率下降了5.05 g/(kW·h)。