基于MATLAB优化工具箱的淤地坝坝高优化设计

为了优化淤地坝坝高设计,把产生经济效益表达为由坝地生产效益、拦泥效益、建坝费用、工程运行费用4个因素构成的目标函数,考虑了淤地面积、拦泥、坝高、淤积年限和上游淹没条件的约束,建立了淤地坝最优坝高的数学模型.介绍了MATLAB优化工具箱的使用方法,并用于求解优化模型算例,结果表明:使用MATLAB优化工具箱可以方便快捷地得出优化结果,且输入比较简单,能够提高工作效率.     

结构可靠指标的优化算法

结构可靠指标的计算,除采用传统的一次二阶矩法外,还可根据可靠指标的定义和几何意义,转化为求解有约束条件的优化问题.本文用MATLAB优化工具箱函数求解结构可靠指标,应用于水电站厂房结构整体稳定可靠度研究,计算简单方便.     

渭河西安段水污染优化控制研究

介绍了河流水污染控制的技术路线：确定水环境容量，分配排污口负荷，排污口优化。建立了以渭河西安段7个排污口污水处理厂建设总费用最小为目标函数的优化模型，用MATLAB优化工具箱进行求解，得到了建设总费用最小的各排污口污水排放浓度及污水处理效率。     

基于遗传优化算法的水闸闸室优化设计

为了科学指导水闸闸室的建设,将水闸闸室底板的长度、厚度,铺盖的长度、闸墩的厚度、闸门的位置等作为基本优化变量,以底板、闸墩等结构的总造价最小为目标函数,考虑了规范所规定的各种约束条件,建立了开敞式水闸闸室的优化模型。介绍了遗传优化算法及MATLAB遗传优化工具箱,并利用其求解所建立的优化模型。算例表明MATLAB遗传优化工具箱可方便快捷地给出优化结果,提高了设计效率。所建立的开敞式水闸闸室优化模型,弥补了以往经验设计的缺陷,在实践中有一定的使用和参考价值。     

MATLAB在泵站管道优化设计中的应用

介绍了利用MATLAB优化工具箱进行泵站输水灌溉主管道优化设计的方法。在MAT—LAB环境下编制了输水管道线性规划模型通用程序,利用优化工具箱linprog函数进行求解。直接得到最优商品标准管径,克服了常规优化模型中先拟合管线造价公式,优化后再进行标准管径修正的不足。模型程序简单,无变量个数限制,使用方便。通过实例应用,优化计算结果较一般经验公式计算结果可节约29．1％的工程年费用。     

基于MATLAB的覆盖层地基上混凝土面板堆石坝断面优化设计

以覆盖层地基上混凝土面板堆石坝工程造价最小为目标,以趾板长度、上游坝坡角、主堆石料与下游堆石分界坡角、上游坝坡角为设计变量,以坝体几何尺寸为约束,建立了面板堆石坝的数学优化模型.介绍了MATLAB优化工具箱的使用,并选择合适的算法求解优化模型.结果表明:MATLAB优化工具箱可方便快捷的求出优化结果,同时提高设计效率.     

MATLAB神经网络工具箱在径流模拟中的应用

选择汉江上游回水河流域为研究区域,运用美国Mathworks公司发布的MATLAB神经网络工具箱构建BP神经网络,采用traingdm函数(动量梯度下降反向传播算法)、trainlm函数(Leverberg-Marquart优化方法)和trainbr函数(Leverberg-Marquart优化方法结合贝叶斯正则化方法)来训练BP网络,进行日流量模拟,并比较3种算法的模拟精度.结果表明:使用MATLAB神经网络工具箱可以快速、高效地构建BP神经网络,并应用于径流模拟中;神经网络工具箱提供的大量网络构建函数、快速学习算法和友好的图形界面大大缩短了神经网络的建模时间,使网络设计者摆脱繁琐的编程工作,将研究重点转移到如何优化网络配置、提高网络学习效率、推广能力和仿真效果上来;在回水河流域,采用trainbr函数训练的网络模拟径流的精度较traingdm函数和trainlm函数的精度高.     

基于目标函数法的基坑降水最优化模型求解与应用

为优化基坑降水总涌水量，求取各降水井的最优单井抽水量与最优降水井数，建立了基于目标函数法的基坑降水最优化模型。以河南省西霞院水利枢纽输水及灌区工程渠首倒虹吸段基坑降水工程为例，运用目标函数法建立了倒虹吸段基坑降水最优化模型，调用MATLAB优化工具箱对工程实例的倒虹吸段基坑降水模型进行优化求解，并采用GMS数值模拟软件对优化结果进行验证分析。优化与模拟结果表明：在满足基坑施工要求、保证周围环境安全的条件下，采用Fmincon函数和GA遗传算法优化结果分别比原抽排计划(3个月)减少总涌水量624 300 m³和546 390 m³,对单井抽水量和井的数量方面也能进行合理优化。因此，采用目标函数法调用优化工具箱进行基坑降水优化设计是可行的，能取得很好的优化效果。     

玉绣河水污染控制最优化研究

通过确定玉绣河水环境目标,建立污水处理费用模型,利用MATLAB优化工具箱中的linprog函效作为求解工具,计算出在费用最低的情况下,拟建中水站的出水水质及处理效率的改进方案.     

MATLAB优化工具箱在工程投资中的应用

MATLAB以其强大的功能几乎在各行各业中得到广泛的应用,其中的优化工具箱在解决优化问题时也显示出很大的优势.本文将简单地介绍MATLAB7.0中优化工具箱的功能及使用方法,并结合实例说明其在优化工程投资中的应用.     

基于MATLAB的神经网络在湖泊富营养化评价中的应用

以MATLAB为工具,建立评价湖泊水体富营养化状态的BP神经网络模型,应用此模型对我国9个湖泊富营养化程度进行评价。将此评价结果与用分级评分法、模糊数学法、Fuzzy Grey决策法的评价结果进行比较分析,得出较一致的结论。同时表明用MATLAB构建神经网络简洁、高效,具有更好的通用性和实用性。     

基于改进BP网络的轴流式水轮机调节特性仿真

为了获得水力机组在小开度、小流量工况点下非线性特性数据,利用改进BP网络与MATLAB神经网络工具箱相结合的方法,将已知的水轮机综合特性曲线数据与边界约束点相结合,经网络自动"学习"训练可获得低效区的流量延拓、力矩延拓仿真曲面。改进BP网络模型可以大大地提高水轮机综合特性曲线数据处理的效率与精度,是研究水轮机控制系统的一种新的非线性建模仿真模型。     

基于MATLAB 7.0的GA工具箱在渡槽优化设计中的应用

针对工程优化问题中的多变量、复杂非线性约束条件，运用GA工具箱，对某渡槽结构进行优化，得出了令人满意的优化结果。研究表明，遗传算法工具箱使用简单方便，且能根据不同的优化指标、计算精度寻找出最佳结果，充分体现了遗传算法的全局搜索性能。本优化方法具有计算可靠，快捷高效和图形结果可视化等特点，并具有广阔的应用前景。     

基于BP网络的河道径流预报方法与应用

河道径流预报过程可以认为是一种复杂非线性函数关系的逼近过程。BP网络具有表达任意非线性映射的特性,因此建立了基于MATLAB神经网络工具箱的BP网络的径流预报模型。其中采用自相关函数确定网络输入层的神经元数,通过比较样本均方误差值来确定隐含层的神经元数。利用清江渔峡口以上流域1989~1995年的径流量资料对该模型进行了训练和检验,从而完成了该流域年径流量的预报,并且用多项精度评定指标对其进行了精度定量评价。结果表明:所建模型对所选流域的径流预报精度达到了乙等以上水平,具有一定的实用性。     

MATLAB遗传算法工具箱(GAOT)在水资源优化计算中的应用

阐述了遗传算法的基本原理，对MATLAB遗传算法工具箱（GAOT）的参数使用进行了详细介绍，探讨了MATLAB遗传算法工具箱（GAOT）在水资源非线性规划和多目标规划时的应用，并用简单实例证明了这种应用具有良好的通用性、可行性和简便性，可以得到较满意的优化计算结果。     

基于MATLAB的Elman神经网络在大坝位移预测中的应用

根据MATLAB的Elman神经网络模型能够逼近任意非线性函数的特点和具有反映系统动态特性的能力，提出了一种利用：Elman神经网络建立大坝位移预报模型的方法。通过实例比较Elman模型与BP模型的预测效果，结果表明，所建立Elman神经网络模型不仅收敛速度快，且其预测精度高于BP网络模型。利用MATLAB神经网络工具箱能使工作者从繁琐的编程中解脱出来，有效的提高工作效率。     

计算结构可靠度快速实现与并行粗格子法

给出一次二阶矩法、蒙特卡洛法和粒子群算法求解可靠度的MATLAB简便程序.应用划分网格法与避免了维数灾的粗格子法求解几何可靠度;通过并行粗格子法求解可靠度时,将约束优化转化为无约束优化应用了外惩罚函数法.     

水工结构中几个程序的介绍

介绍了用MATLAB和Visual C++编写的5个水工结构的程序:有限元方法分析重力坝的应力,边坡工程实例的稳定性分析,材料力学法的重力坝坝形优化,自动设计泄槽和消力池,功能函数为任意多项式的可靠指标的计算。分析了这些程序的功能和特点。