一种全局优化混合动力牵引计算仿真软件

[目的]混合动力列车的配置最优化设计问题涉及系统成本、能耗及运营要求,有必要对具有全局优化功能的混合动力仿真软件进行研究。[方法]介绍了一种全局优化混合动力牵引计算仿真软件功能及架构,阐述了该软件关键模块的计算模型及计算原理。以某混合动力有轨电车项目为案例,进行混合动力列车车载储能与地面充电方案系统优化的仿真,验证软件的应用效果。[结果及结论]采用该全局优化混合动力牵引计算仿真软件,对列车储能装置及线路充电桩的排布方案进行全局优化后,不仅优化后的方案造价相较未经优化的方案造价有所降低,而且优化后方案完全能满足列车的正常运行要求。

线性与非线性规划算法与理论

线性规划与非线性规划是数学规划中经典而重要的研究方向.主要介绍该研究方向的背景知识,并介绍线性规划、无约束优化和约束优化的最新算法与理论以及一些前沿与热点问题.交替方向乘子法是一类求解带结构的约束优化问题的方法,近年来倍受重视.全局优化是一个对于应用优化领域非常重要的研究方向.因此也试图介绍这两个方面的一些最新研究进展和问题.

岩石力学问题的神经网络建模

阐述了岩石力学问题的几种神经网络建模方法 :非线性力学参数关系、利用历史信息预测未来信息、利用局部信息预测整体信息、利用小尺度下的信息预测大尺度下的信息等建模方法。并指出了合理的学习样本、学习参数、学习算法、网络结构等是提高神经网络模型的外推预测能力与非线性表达能力的关键。

对我国档案网站信息资源建设的思考

受新媒体、新技术的影响,档案网站信息资源问题有必要重新审视、深入思考,助力档案信息化建设。档案网站信息资源建设可在拓展资源范围上做文章,突出本源性、真实准确、集成优化等档案资源特色,遵循整体优化、国际化与事由原则,以提升建设水平。

VLSI中高性能X结构多层总体布线器

X结构带来物理设计诸多性能的提高,该结构的引入和多层工艺的普及,使得总体布线算法更复杂.为此,在XGRouter布线器的基础上,本文设计了三种有效的加强策略,包括:1)增加新类型的布线方式;2)粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法与基于新布线代价的迷宫布线的结合;3)初始阶段中预布线容量的缩减策略,继而引入了多层布线模型,简化了XGRouter的整数线性规划模型,最终构建了一种高性能的X结构多层总体布线器,称为ML-XGRouter.在标准测试电路的仿真实验结果表明,ML-XGRouter相对其他各类总体布线器,在多层总体布线中最重要的优化目标|溢出数和线长总代价两个指标上均取得最佳.

基于BP神经网络的曲轴润滑特性全局优化

针对某增压柴油机缸内最大爆发压力提升后出现的曲轴润滑恶化现象,提出了一种基于最优拉丁超立方实验设计与BP神经网络相结合的优化方法,通过建立弹性流体动力润滑近似模型,对曲轴各主轴颈的峰值总压、最小油膜厚度、峰值粗糙接触压力、摩擦损失、剪切率、轴心运动等参数进行全局寻优,以获取最优的轴承间隙、轴颈和轴瓦表面粗糙度、供油孔角度和大小以及供油压力的设计参数。对比最优方案与原机弹性流体动力润滑计算结果发现:优化方案18 MPa在总摩擦损失方面只比原机16 MPa高约1.5%,粗糙接触比略优,剩余评价指标结果接近原机,所有指标全面优于原机18 MPa,总体达到预期优化目标。

采用KPCA-BP神经网络的并联机构全局综合性能评价方法研究

基于并联机构单一性能指标的多样性和各单一性能指标之间的非线性关系,将核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)方法与误差反传播(Back Propagation,BP)神经网络技术相结合,建立一个对可完成不同工作任务的并联机构进行综合性能评价的KPCA-BP神经网络模型。通过合理的系统抽样,利用KPCA对BP神经网络的输入数据进行预处理,既能处理各单一性能指标间的非线性关系,又能简化BP神经网络结构,加快网络学习速度,提高预测精度,进而提出一种基于多种单一性能指标的并联机构全局综合性能评价新方法,为并联机构工作任务优序关系研究提供科学的参考依据。

二阶段循环优化差分演化算法

差分演化算法具有结构简单容易实现,收敛速度快和鲁棒性强等优点,但是存在早熟和进化停滞的现象.提出的二阶段循环优化差分演化算法框架能够很好地保持算法局部开采能力和全局勘探能力的平衡.在差分演化的变异操作中,以马氏距离矩阵为依据分别在目标向量的近邻或者远邻中选择父辈个体参与变异,这样分别形成偏重局部开采或者偏重全局勘探的搜索阶段,此二阶段循环迭代,使得局部开采和全局勘探能力得到震荡平衡.在CEC2005标准函数集上的测试结果显示了提出算法框架的有效性.

集值映射的次微分以及最优性条件

基于已有的集值映射的弱次微分的概念,定义了集值映射的Henig全局次微分,研究了它的存在性条件以及运算性质.利用这一概念,分别给出了具约束向量集值最优化问题的Henig全局有效解对的必要性条件和充分性条件.

改进的粒子群算法在桁架结构优化设计中的应用

应用改进的粒子群算法进行桁架结构优化设计。首先,在确定初始种群时用随机方向法产生一组适应环境值较高的初始种群,使算法快速收敛于全局最优解,降低了算法的时间复杂度;其次,将模糊推理应用于算法的参数动态调整中,提高种群的适应搜索空间环境的能力;最后,将改进的粒子群算法应用于桁架结构优化设计中.算例表明,改进后算法的搜索性能得到了一定改善,为其应用于大型复杂的工程结构优化设计提供了借鉴.

一类非线性比式和问题的分支定界算法

针对一类带有常系数的非线性比式和全局优化问题(P),给出求解该问题的分支定界算法.首先,将问题(P)转化为问题(Q),两者的变量个数和约束条件的个数相同.然后,利用不等式放缩的方法,建立问题(Q)的松弛线性规划,并结合分支定界算法求解.最后,在此基础上提出区域删减策略,并进行数值实验.结果表明:本算法和删减策略均是有效的.

整数可分离凹规划的一种分支定界方法

提出了一种新的解整数可分离凹规划问题的分支定界算法 ,并证明了其收敛性 .最后用一个数值例子说明该算法是有效的 .

水下潜器的航路规划技术综述

分析了当前水下潜器航路规划方法,然后总结其优缺点。针对当前航路规划对海洋环境因素的处理过于简化问题,讨论了海洋环境因素在航路规划中的重要性和不同影响。为适应实际海洋环境,提出基于多约束海洋环境条件的航路规划方法。仿真表明所提方法可提高水下潜器航行的安全性和稳定性。最后,展望了水下潜器航路规划技术的未来研究方向。

一种改进猫群优化算法的数字滤波器设计

针对传统智能算法在无限脉冲响应(IIR)数字滤波器设计面临的收敛速度较慢和容易陷入局部极值等问题,提出了一种基于猫群优化算法的IIR数字滤波器设计方法。猫群优化算法分为搜寻模式和跟踪模式,通过对猫群行为的观察,改进猫群的行为模式并利用该算法设计IIR数字滤波器,经过与利用粒子群算法与自由搜索算法设计的滤波器进行比较,证明用本文算法设计的数字滤波器有更好的效果。

基于阈值寻优法的小波去噪分析

小波分析作为一种重要的工具,已经在现代信号处理中得到了广泛的应用,介绍了小波阈值去噪的基本原理和实现步骤,针对硬阈值函数、软阈值函数的不足之处,从偏差之和最小的角度提出了一种新的改进阈值函数,将该函数用于去噪仿真实验,去噪结果表明其具有比其他阈值函数更好的去噪能力.由于传统阈值选取准则无法求得最优的阈值,将改进的模拟退火智能算法引入到阈值的选取过程,获得了很好的去噪效果;针对其存在着运算速度较慢的缺点,提出了一种类切线寻优阈值的新方法,通过不同噪声强度下的去噪仿真实验,去噪结果发现该方法在提高去噪速度的同时,也能保证很好的去噪效果.