基于串联协作的多方法协作优化方法

为更好地求解复杂优化问题的全局最优解，提出了基于串联协作的多方法协作优化方法。它采用串联方式组织各个优化方法之间的协作。各个优化方法在每次协作中进行若干次优化，每一优化方法在优化过程中及优化结果中包含的优化信息被用于其它优化方法中，以提高整体优化性能。选择了遗传算法、模式搜索法和Powell法等三个直接优化方法进行串联协作组成的多方法协作优化方法的设计，并对其优化特性进行了深入的理论分析。最后，用三个复杂多维函数对算法性能进行了测试。计算实例表明，基于串联协作的多方法协作优化方法取得了优于单个优化方法的全局最优特性。     

换热器详细设计与换热网络综合同步优化方法研究

回顾了多管程换热器构成的换热网络的最优综合方法与换热器详细设计的研究进展。研究者们采用多种不同算法对换热器进行详细设计,这些算法解决了对于单台换热器在给定热负荷的情况下,以总费用最小为目标的优化设计问题。但这些方法都是对单个换热器进行优化计算,并未考虑到换热器详细设计结果对换热网络节能降耗的影响。换热器详细设计结果将影响换热网络的能量交换与经济性。有研究者基于换热网络最优综合对换热器进行详细设计,同步优化换热网络和单台换热器的设计,但这些方法不涉及换热网络中各个换热器的详细设计与传热系数、换热压降等因素的相互影响,难以保证换热网络总费用最小。在此基础上,提出一种多程换热网络综合与换热器详细设计的同步优化设计方法。本文以换热面积、传热系数为优化变量,压降为约束条件,兼顾每台换热器详细设计,总费用最小为目标进行最优综合。示例分析证明了本文方法的有效性。     

一种改进的实数编码混合遗传算法

为解决简单遗传算法的不成熟收敛和收敛速度慢的问题，针对实数编码遗传算法提出了初始种群的网格分布法,单步遗传操作后的最优个体保留策略,以及改进的动态交叉和自适应变异概率等，并应用上代最优个体替换当代最差个体的种群进化方法和近亲交叉回避机制等措施对其进行了综合改进。算例表明，该改进算法能有效实现全局优化，提高进化效率，对求解复杂的优化问题具有广泛的适应性。     

多种群并行协作的粒子群算法

针对高维复杂优化问题在求解时容易产生维数灾难导致算法极易陷入局部最优的问题,提出一种能够综合考虑高维复杂优化问题的特性,动态调整进化策略的多种群并行协作的粒子群算法。该算法在分析高维复杂问题求解过程中的粒子特点的基础上,建立融合环形拓扑、全连接形拓扑和冯诺依曼拓扑结构的粒子群算法的多种群并行协作的网络模型。该模型结合3种拓扑结构的粒子群算法在解决高维复杂优化问题时的优点,设计一种基于多群落粒子广播-反馈的动态进化策略及其进化算法,实现高维复杂优化环境中拓扑的动态适应,使算法在求解高维单峰函数和多峰函数时均具有较强的搜索能力。仿真结果表明,该算法在求解高维复杂优化问题的寻优精度和收敛速度方面均有良好的性能。     

自适应乘子在工程优化问题中的应用

在增广Lagrange乘子函数和协作进化算法的基础上，采用自适应策略来解决工程优化问题。其中存在两组相互作用的进货种群A和B，A利用B的反馈信息来评价A中乘子个体的优劣，进而进化A中乘子个体；B则利用A中乘子个体来动态进化原问题的候选解个体。在算法迭代过程中，罚因子是确定性逐渐增大，以使算法逐渐收敛；A中乘子个体则朝其最优值的方向进化，且由B可得到原问题的最优解。与基于静态和动态罚函数的GAs相比，该算法准确度和鲁棒性较高，易于实现，并适合并行化计算。     

基于改进粒子群算法的网络计划工期--费用优化

本文提出了一种改进粒子群优化算法。在进化中增加了个体间的协作机制，这种改进后的学习行为更符合自然界生物的学习规律，更有利于粒子发现问题的全局最优解。最后将该方法用于PERT网络工期一费用模型求解，数字仿真表明了算法的有效性。     

基于量子粒子群算法的多方法协作优化方法

介绍粒子群算法和具有量子行为的粒子群优化算法QPSO(Quantum-behaved Particle Swarm Optimization).针对QPSO在处理高维复杂函数时存在的收敛速度慢、易陷入局部极小等问题,提出了基于QPSO算法的多方法协作优化算法,将QPSO算法与进化规划EP(Evolutionary Programming)算法协作.实验结果表明,改进算法在收敛性和取得最优值方面优于PSO算法和QPSO算法.     

一种引入局部交互的群体协作行为协同进化机制

现有协同进化模型在求解子系统间存在相互关联作用的问题时存在不足，使其难以高效产生群体复杂适应性协作行为．针对这一问题，依据系统论和非线性科学理论，构造了一种引入局部交互的群体复杂协作行为协同进化机制．该机制通过局部交互作用探测局部启发信息，并结合全局启发信息共同引导协同进化过程，从而使求解过程朝着正确的方向进化．算法分析及多机器人协作推箱实验表明，该机制模型及其算法有效地克服了现有协同进化模型的不足和局限，能使复杂关联的群体协作行为高效地朝着全局最优协作方向演化．     

一种基于多Agent的进化多目标优化算法

将进化多Agent系统引入多目标优化问题求解，通过Agent的局部搜索机制及Agent种群的协同进化机制来寻求Pareto最优解。在设计的进化算法当中借鉴了人工生命系统中的一些基本方法，如能量、小生境和迁移机制等。实例表明通过该进化算法求得Pareto最优解集具有很高的效率。     

基于协进化路标法的多机器人协作运动规划

针对多关节式机器人协作运动规划方面的难点，在随机路标法的启发下，提出了新颖的协进化路标规划法．这种方法充分利用了协进化算法在优化搜索方面的启发功能和遗传算法对约束条件的处理方法，解决了高维组合C空间的优化搜索问题、静态和动态约束问题和运动轨迹的时间优化问题．并且，通过实验验证了算法的有效性．     

夹点技术在润滑油加氢装置节能中的应用研究

基于某润滑油加氢装置现行的换热网络,利用夹点技术对其进行分析改造,得到了较好的节能效果。以系统总费用最小为目标,求得最优夹点温差为20℃;以夹点温差为20℃,计算得出该装置换热网络的夹点平均温度为186.9℃,最小热公用工程量为2995 kW,最小冷公用工程量为7755 kW;针对换热网络不合理的情况提出了优化改造方案,该方案可实现节约热公用工程2881 kW,占现行热共用工程的43.0%,节约冷公用工程2881 kW,占现行冷公用工程的25.1%,节能效果显著。     

换热网络综合方法的研究进展

随着对合理、经济利用能源、资源要求的不断提高,换热网络综合引起了人们的高度重视。本文对过程工业非常重要的过程集成问题——换热网络综合,总结了过程热集成常见的3种方法:夹点设计法、数学规划法以及人工智能法。并分别对这3种方法在发展过程中的研究内容和设计方法及其取得的研究成果进行了讨论。最后从工业应用角度对不同的方法做了比较及评价。     

基于夹点技术的工业延迟焦化过程用能网络分析

通过夹点技术分析了中国某延迟焦化过程的用能网络.从实际操作数据中提取该延迟焦化过程的用能网络,并通过问题表格法计算得到该网络的夹点位置、最小冷、热用能工程.由此,完成了该用能网络的夹点分析.研究表明,目前该网络用能并非最优,可以采用并提出某些改造用能网络的措施,实现节能.     

多装置热集成的热出料温度优化研究

本文采用(火用)用经济学模型来描述跨装置热集成问题,该模型以集成的换热网络和长距离换热匹配费用最小为目标.通过适当提高中间物流进料温度,不仪可避免该物流"在上游装置冷却,下游装置重复加热"的能量利用现状,还可节省一组换热设备投资.若允许物流跨装置热匹配,长距离换热匹配的管线投资会增加,但可获得全局最大能量优化.本模型通...     

换热网络的分析

通过对换热网络的研究发现，当物流有分流时，换热网络分析的数学模型为非线性规划问题。本文给出换热网络分析的非线性规划模型，同时优化各路分流的流量及换热单元进出口温度。经模型转化，用复合形法与线性规划法的双层组合求解，成功地解决了换热网络分析中非线性规划的求解问题。经实例考核计算证明，本文所建立的数学模型是正确可靠的，使用的双层组合法与其它方法相比，方法简单实用，结果准确，可在工程研究、设计中应用，分析后所得的最佳参数可大大提高换热网络的热回收量，节能效益十分显著。     

换热网络的一般结构模型

本文在定义了矩阵的元积运算和网络参数状态矩阵,推导了相应的运算法则之后,在单台 换热器的热量、质量平衡基础上,推导了适用于任意结构的换热网络模型.同时,提出了一种 新的建模方法.     

常减压蒸馏过程换热网络的粒子群优化设计方法

提出了1种换热网络的粒子群优化设计方法,提高大规模无分流换热网络的设计速度和效果。采用超结构建立换热网络模型,以各个换热器和换热量为演化个体,以投资和运行费用最小化为优化目标,发挥粒子群的群智特点寻优计算。避免传统设计的计算复杂、不能同时优化投资和运行费用等问题,解决了换热器的换热量受换热条件约束、相互制约而影响设计的难题,保证演化过程中解的可行性,实现设计过程的智能化。以某炼油厂的常减压蒸馏过程的换热网络为实验对象,仿真研究,证明了算法有效和优越。     

串级控制的换热机组

分析了换热机组的组成和控制方式,建立了换热机组的传递函数,结合工程实例对换热机组串级控制的原理、特点及实现进行了说明,并给出了经验数据。     

基于C++和智能图表合成最优换热网络的程序设计

在合成最优换热网络时,存在着调优迭代计算时间长、过程复杂等问题,本文围绕这一课题,以智能图表法为理论基础,结合C++的编程思想,以Microsoft Visual Studio 2008为开发平台,利用换热网络优化节能技术编写了换热网络合成软件。该软件具有以下功能:根据冷、热物流相关数据,计算换热网络夹点、生成温—焓组合曲线图并标出夹点温度,计算出最大热回收量和最小能量体用量,根据物流匹配换热规则和智能图表对相关冷热物流进行匹配,计算出冷热物流热交换的热负荷、换热面积、操作费用等,自动合成最优换热网络并将计算结果存于文本文件result.txt中。经实例核算后与其它文献数据对比结果可靠合理,表明该程序应用方便,计算速度快,可大大简化合成换热网络的计算过程。