多适应性规划体系设计在智能电网中的应用探讨

主要对智能电网多适应性规划体系的设计进行阐述,分析了全系统综合效益指数（SEITENS）模型的建立,最后从电网性能、效率、成本及社会效益等四大目标因素出发,对面向智能电网的规划体系设计进行研究探讨,对今后多适应性智能电网的规划体系设计有良好的借鉴意义。     

基于模糊目标规划的应急物流多目标随机规划模型

研究了多出救点、多受灾点、多应急物资的应急设施选址、物资配送问题。同时考虑需求及配送路径的不确定性,从多目标的角度,建立了应急物流的多目标随机规划模型。模型的特点为:物资配送路径具有随机畅通性,且出救点对受灾点有覆盖范围限制。通过将模型设计成带补偿的两阶段随机规划来消除不确定性。提出了基于加权排序法的模糊目标规划求解多目标问题。算例证明了模型与解法的有效性。     

绿色制造模式下多目标柔性工艺规划问题研究

为保证生产效率的同时减少制造过程中的碳排放量,对绿色制造模式下的柔性工艺规划问题进行了研究。建立了绿色多目标柔性工艺规划问题数学模型,设计了包含机床碳排放量、冷却器碳排放量、运输工具碳排放量的最小化总碳排放量目标函数。针对建立的模型,提出了基于NSGAⅡ的求解方法,使用多维编码方法分别处理工艺规划问题的多种柔性因素,设计了基于非支配等级和拥挤距离的适应度评价方法处理多个优化目标。设计了绿色制造模式下多目标柔性工艺规划问题测试实例,并对实例进行求解,计算结果验证了该模型和求解方法的有效性。     

基于联合分析和定量指数的柔性产品平台多目标规划方法

针对单一模块化或参数化平台设计中客户需求响应能力不足的问题,提出基于联合分析和定量指数的柔性产品平台多目标规划方法。分析了柔性平台调节特征和优化趋势,建立了柔性产品平台的设计过程模型;引入联合分析获得产品属性重要度和属性水平对客户满意度的效用值,采用质量功能配置获得产品属性和内部组件的关联矩阵;进而提出定量的平台通用性指数和多样化指数,构建柔性平台调节设计的两目标优化模型,并使用多目标进化算法进行求解。总体上实现了柔性平台调节方案的定量分析建模和多目标优化设计。通过液压支架平台调节方案规划实例,证明了所提出方法的有效性。     

考虑最大负荷供应能力的地方电网可靠性分析

介绍了输电网元件的可靠性模型和可靠性计算指标,对电源规划中的可靠性进行了阐述,提出了基于最大负荷供应能力的某地方电网电源扩建方案,并对扩建后的地方电网可靠性进行了分析.     

层次分析法和支持向量机的电网规划方案评估与优选

为了提高电网规划方案评估的准确性，选择更优的电网规划方案，提出了基于层次分析法和支持向量机的电网规划方案评估与优选方法。首先利用层次分析法建立电网规划方案评估指标体系，并对各指标的权值进行确定，然后将评估指标作为支持向量机输入，电网规划方案期望得分作为支持向量机输出，通过支持向量机训练拟合评估指标和电网规划方案得分之间的映射关系，建立电网规划方案评估模型，并根据评估结果选择最优电网规划方案。实例分析结果表明，本文方法可以合理确定评估指标的权值，可以对电网规划方案进行准确评估，为电网规划方案选择提供了科学依据。     

柔性自动化车间的最优随机生产计划

研究了由多个柔性制造系统组成的柔性自动化车间的最优随机生产计划问题,首先根据实际需要建立车间生产计划的随机非线性规划模型,为求解方便,将其近似转化成确定非线性规划模型,并通过引进约束进一步转化成线性规划模型。由于这种模型规模较大,很难在微机上用单纯形法在可接受的时间内获得其最优解。为此,分别用卡马卡算法和基于卡马卡算法的关联预测法,求解柔性自动化车间最优生产计划问题,并编制了相应软件。最后通过算例研究,比较了卡马卡算法、基于卡马卡算法的关联预测法和Matlab中的线性规划法,结果表明,所提方法非常适合将不确定性环境中的随机产品需求计划,最优分解成由柔性自动化车间中各柔性制造系统执行的短期随机计划。     

旋转运动声辐射的解析方法

为更好地分析旋转运动声源的声场特性并解决旋转声源建模难题,基于旋转偶极子源的声压频域模型及其解析格林函数,构建旋转源模型即克希荷夫源,且利用带有解析格林函数的克希荷夫积分方程建立声辐射模型并进行声压解析,进一步由数值仿真定性和定量分析旋转源与克希荷夫源的等价关系,并讨论其影响因素,给出相应关键参数的选择原则和依据,从而创建一种可以用于运动声辐射的解析方法。该方法可有效建立旋转源的声辐射频域模型,将克希荷夫积分方法扩展到了运动声源的声源等价和声辐射模型建立中,并在不需要任何边界条件下有效解析声场,解决旋转声场特性分析和旋转源建模难题。该方法可为低噪声旋转机械的研究设计提供理论指导。     

基于加减速时间控制的S形速度规划新算法研究

针对使用S形曲线加减速控制的7阶段模型时参数设定复杂以及使用困难的问题,提出了基于加减速时间控制的5阶段S曲线柔性加减速控制方法。S形曲线加减速控制的7阶段模型可以解决直线加减速方法中加速度、速度不连续导致的冲击问题,但是其规划参数的设定复杂,使用过程中容易出错。通过对原有的S形曲线加减速控制的7阶段模型进行分析,建立了加减速时间与加速度、加加速度的函数关系,在保证速度控制平稳运行的前提下,使参数设定大大简化,使用更为方便;同时,解决了基于加减速时间控制的规划方法无法适用的问题。仿真结果表明,利用基于加减速时间控制的5阶段模型控制方法可以在保证加速度、速度曲线连续,提高系统柔性的前提下,使参数设定更为简单直观,具有较高的实际应用价值。     

基于量子粒群优化算法的智能电网多目标优化规划研究

主要分析了量子粒群改进算法(QPSO),并介绍了其在输电网网架规划中的应用,研究结果证明,该算法对于智能电网的多目标优化是有效的。     

多重不确定环境下考虑产品差异的再制造批量生产计划

针对多重不确定环境下制造／再制造混合生产场景中的批量计划问题，建立了库存和生产能力受限的混合整数规划模型。该模型分别采用已知概率的离散情景集合描述收回品数量和产品需求的不确定性，区间分析描述再制造成本的不确定性，以及随机机会约束描述再制造率的不确定性，并以需求满足率、运作成本和再制造产品率为运作目标，同时考虑再制造产品的差异，以单向替代策略增强生产计划的柔性。最后，将自适应机制引入双倍体遗传算法，设计了相应的求解过程，并对仿真算例进行了求解。计算结果表明，该计划模型和求解算法具有一定的有效性和实用性。     

考虑风光互补及源荷耦合关系的高比例新能源发电调峰运行优化（英文）

为优化高比例新能源接入电网时的调峰运行,提出了同时考虑风光互补及源荷耦合关系的评价指标,在此基础上对具有反调峰特性的新能源发电建立了基于调峰需求的典型出力场景模型。该模型以平衡场景、基于改进拉丁超立方采样(Latin hypercube sampling, LHS)算法和场景削减技术的关键场景及其概率分布表征风光接入对电网运行和调峰需求的影响。根据风光出力典型场景模型,建立了高比例新能源发电的调峰运行优化模型。采用多场景调峰运行优化,计算各项运行指标,对比分析了兼顾风光互补和源荷耦合的调峰运行能力。以一个实际的比例新能源发电场为例设计算例,验证了所提运行策略的可行性和有效性。     

面向零件族的柔性生产线构形设计及优化

针对柔性生产线可适应多品种、中等批量产品需求的特点,提出一种面向零件族的柔性生产线构形设计方法。以投资最少、生产线空闲时间最短和生产线上的加工任务重现度最大为优化目标,综合考虑空间约束、节拍约束和加工任务先后顺序约束,建立柔性生产线构形设计的多目标线性混合整数规划模型;根据该模型的特点,给出基于分支定界的优化算法,求得模型的最优解。以缸盖柔性生产线为实例,验证该设计模型和优化算法的有效性。     

工艺规划柔性评价及其在生产调度中的应用

多工艺规划是提高制造系统运行柔性的有效方法。在规则调度中，系统运行柔性与各决策点所选的加工操作有关。定义了多工艺规划柔性概念；研究了多工艺规划间的相互关系及其对系统运行柔性的影响；讨论了多工艺规划柔性评价指标；提出一种操作优先级判据，实现了多工艺规划中不同操作的优先级排序，并用于规则调度。仿真实验表明，根据该判据，调度系统在每一决策点能优先选择使系统运行柔性较大的加工操作，从而提高系统的运行性能。     

基于LCA的机电产品工艺规划方法研究

面向机电产品,讨论了基于LCA的产品工艺规划内涵和体系结构,建立了工艺规划决策模型,并提出了基于LCA的工艺规划方法.从机电产品制造工艺的技术特性和绿色特性等方面研究了机电产品基于LCA的工艺参数化模型建立方法.在此基础上提出了工艺规划方案的环境代价评价方法和技术框架,以及基于LCA的机电产品工艺规划软件的系统结构体系和功能模型,并从系统角度设计出主要业务流程,开发了原型系统.     

考虑区间不确定性的双摆吊车运动轨迹规划

不确定因素会使吊车运动偏离预定轨迹,导致严重安全事故。为在轨迹规划时研究不确定性对吊车运动的影响,提出一种基于区间模型的不确定性研究方法。该方法首先采用区间模型描述不确定性,形成区间形式的不确定性轨迹规划问题,使用保辛伪谱方法进行采样,并提出Chebyshev代理模型法(CSMM)近似原轨迹规划问题,通过扫描代理模型求得不确定性区间结果。在数值算例中,利用该方法求解吊车的运动轨迹区间,并分析不确定度对运动轨迹的影响。对比其他方法,所提出方法具有计算成本低、结果精度令人满意的特点。所提出的方法可快速准确求出不确定性下吊车运动轨迹区间,直观表达不确定性对吊车运动轨迹的影响,为吊车系统的稳定性与鲁棒性提供参考。     

不确定环境下模具群项目计划制定方法

针对模具项目群制造过程的不确定性和资源需求的动态性,建立了基于离散时间Markov的模具制造项目随机演化模型.基于该模型,提出一种分阶段求优的模具项目计划制定方法,将项目群的每一个任务视为一个独立的阶段,以最小化每个阶段的完工时间为目标,利用动态规划方法对每一个阶段的任务求解最优的调度策略.通过仿真算例将该方法与三种启发式算法进行比较分析,结果表明该方法在不确定环境下制定模具项目群项目计划时具有明显的优越性.     

模糊物理规划及其在结构设计中的应用

考虑了工程多目标优化设计中存在的模糊不确定性，在物理规划的基础上，引入模糊物理规划概念，建立了模糊物理规划的数学模型，提出了模糊物理规划的求解方法。应用建立的理论和方法对模梁进行优化设计，并与不考虑模糊性时的计算结果进行了比较。实例分析表明，应用模糊物理规划所得到的计算结果更准确，更符合工程实际情况。     

基于PSO-BA算法的计及碳捕捉电厂源网荷储协调调度研究

考虑到可再生能源的波动性和不确定性，传统调度模式已无法满足运行要求。提出利用粒子群算法与蝙蝠算法的融合算法求解含有碳捕捉电厂的源网荷储协调调度模型。分析了碳捕捉系统与碳捕捉电厂与电力系统的关系，建立了含有碳捕捉电厂的源网荷储协调调度模型，以成本和排放为目标，考虑电厂约束、机组运行约束、水电机组、抽水蓄能、网络约束、需求响应约束，利用粒子群蝙蝠联合算法进行多目标模型的求解，最后利用仿真分析验证了模型的有效性。     

面向多工序加工系统的可重构工艺规划

为提高工艺规划的柔性、可扩展性、可重用性及动态适应性,从而符合可重组制造系统的特点和需求,研究了工艺规划方法的实现机理,提出面向多工序加工系统的可重构工艺规划方法.根据任务性质异同和分级规划原理,建立了面向多工序加工系统的分层可重构工艺规划体系架构.简化层上,从工序和工步两个层次探讨相似实例工艺的简化方法;重构层上,在构建惩罚、切削时间矩阵以及换刀、定位、装夹、工作台旋转等时间向量的基础上,以非加工时间和相对时间偏差为目标,建立可重构工艺规划的数学模型,利用多目标智能优化算法进行求解;修正层上,对以上工艺进行调整和修改,以使其更符合实际需求.通过实例验证了所提方法的实用性与有效性.