基于改进 NSGA-Ⅲ的电磁超声换能器多目标优化

电磁超声换能器(EMAT)的设计与优化是一个变量多、分析复杂和优化难度大的多目标优化问题。通过建立的电磁超声换能器电磁-力-声有限元模型,得到了洛伦兹力、磁致伸缩效应、感应电流密度和振动位移等优化目标的样本集,构建了多支持向量机的代理模型。提出一种基于参考点和拥挤度相结合的改进NSGA-Ⅲ优化方法,对优化目标进行优化设计,并通过多指标加权灰靶决策模型从Pareto解集中选择最满意的优化方案。将计算结果与其他优化方法进行对比,改进NSGA-Ⅲ算法在复杂多目标问题中有更好的计算效果。通过实验验证了优化过程的合理性和优化结果的准确性。结果表明,优化后电磁超声换能器检测信号提升约25%,有效提高换能效率,为电磁超声换能器参数优化提供了一种新思路。     

基于响应面法的可控低强度材料配合比优化研究

针对混凝土再生细骨料利用率不高的问题,可将再生细骨料用于制备可控低强度材料(CLSM),并利用响应面分析(RSM)为CLSM配合比设计提供一种新的方法。以水固比、聚羧酸减水剂掺量、水泥占胶凝材料比例(灰胶比)为试验因素,以流动度和泌水率的比值(流泌比)和28 d抗压强度为响应值,进行多指标优化。单因素试验表明,水固比和聚羧酸减水剂掺量提高会导致CLSM流动性和泌水率上升,而随着灰胶比提高CLSM流动度和泌水率呈逐渐减小的趋势。双响应面分析结果表明,水固比和灰胶比、减水剂掺量和灰胶比对流泌比交互作用显著,而各参数之间对28 d抗压强度的交互作用一般。最后,通过对两个响应值同时优化得到CLSM的最优配合比,经验证与实际基本一致,实现了对CLSM工作性能和抗压强度的多指标优化。     

一种移动定位型智能巡检系统

针对信息化车间运行遇到的巡检人员作业强度大和处理问题反应不及时两大问题，利用基于移动定位技术的多功能手环及手持终端，实现故障隐患信息毫秒级实时接收与实时远程处理；利用单元故障智能诊断技术、协同故障智能诊断技术和多指标分析评价风险预警技术，实现故障解决措施自生成、隐患预警与定制化推送。经试验验证,所设计的智能巡检系统室内定位误差较小,故障智能诊断结果和风险预警结果准确，满足实际生产需求。     

地黄叶浸膏微波真空低温干燥工艺优化

为充分利用地黄叶资源,提高其经济附加值并为植物提取物干燥提供方法。采用单因素试验考察微波功率、干燥时间等因素对干燥产物含水率的影响,在单因素试验的基础上,选用L9(34)正交试验法和多指标综合评分法对工艺参数进行优化,确定地黄叶浸膏微波真空低温干燥的最佳工艺条件,并与真空烘箱干燥、真空带式干燥和冷冻干燥等方法进行比较研究。结果表明：地黄叶浸膏微波真空低温干燥的最佳工艺条件为浸膏初始含水率45%、微波功率2kW、干燥时间18min、装料盘转速90r/min、间歇比3:1、装载量110g;在此工艺条件下干燥产物含水率2.89%、毛蕊花糖苷保留率95.98%、地黄叶总苷保留率89.41%。与其他干燥方法相比,微波真空干燥具有干燥产品含水率低、有效成分损失少、干燥时间短且操作简便等优点,工艺稳定可靠,有较大的工业化应用价值。     

基于中介理论的多指标评估方法

多指标评估方法中许多模糊现象的存在,对评估结果造成了一定的影响,而中介理论善于处理模糊现象。结合层次分析法,提出一种基于中介理论的多指标评估方法。同时还给出该方法在软件过程绩效评估中的应用,并与加权平均法、逼近理想解排序法、熵权法这些综合评价方法进行比较,应用结果表明中介加权法可运用于软件过程评估。     

地下矿山采场结构参数的核主成分分析法优化

针对华联矿业卧虎山矿地下开采工程技术条件, 采用正交法设计了9组试验方案, 基于Dimine-Midas/GTS-FLAC^3D耦合技术建立了采场计算分析模型, 获得了不同参数下采场的力学特征值, 确定了最大拉应力等9个评价指标, 利用核主成分分析法建立了采场结构参数的综合评价模型, 基于评价函数值优选采场结构参数。结果表明, 运用正交试验, 有效减少了计算的工程量, 提高了分析效率, 获得了不同采场结构参数和充填强度下的力学特征值; 核主成分分析方法确定最优采场结构参数为矿柱宽3 m、采场宽10 m、矿柱高12.5 m、充填体弹性模量0.1 GPa; 与主成分分析法结果对比, 2种方法评价结果基本一致, 证明了核主成分分析的适用性, 更加突出了多因素的综合评价特征。     

具有多指标柔性能量的Mumford Shah模型图像分割

针对Chan和Vese提出的基于Mumford Shah泛函的水平集图像分割算法，做了两方面的改进：首先,构造了具有柔性的演化曲线内外能量取代C V模型中的刚性能量，减少了C V模型求解时的数值不稳定和过度分割等现象；其次，综合图像的多方面特征，提出多指标集能量项构造方法，提升了C V模型的分割能力和精度。综合两方面的工作，提出带多指标柔性能量的C V模型。新模型能有效处理图像受严重噪音污染、目标内部有灰度起伏等情况。对人工合成图像、医学图像和真实世界图像的分割实验均表明了新模型的良好性能，并且算法收敛速度快、数值稳定。     

多因素多指标产品的质量优化

要考核产品和服务的质量就需要综合考虑所有的质量指标.针对产品质量多指标优化问题,提出了综合多个质量指标的优化模型,该模型以各质量指标的加权均方差之和最小为目标,加权系数通过熵权系数法确定.实例结果验证了该模型和优化算法的有效性.     

计及电转气规划的综合能源系统运行多指标评价

电转气设备的应用可实现能源转换,大力消纳可再生能源。电转气设备与燃气轮机的结合,可使能量在电网和天然气系统中双向流动。提出一种配置电转气设备的电-气联合系统优化模型,分析电转气设备的应用对负荷供能率及可再生能源过剩率的影响。介绍了电转气设备的应用场景及联合系统配置模型;设置了相应指标对联合系统进行建模,并以电转气设备、蓄电池和燃气轮机的建设及运维成本最小为目标函数。算例结果表明,电转气技术提升了负荷供能率,降低了弃风水平。     

基于模糊推理方法的莫莫格湿地面积预测

湿地面积不断萎缩导致自然湿地保护区生态功能持续减退,因此预测湿地面积变化对保护自然湿地具有十分重要的意义。以中国吉林省莫莫格湿地为研究对象,在分析影响湿地面积变化的主要因子基础上,考虑因子对湿地面积影响程度的差异,进行湿地面积预测。采用的预测方法为能较好地适应多因子预测问题的高度非线性特点的模糊推理方法,同时采用常用的多元回归分析方法进行莫莫格湿地面积预测,并将预测结果与模糊推理方法预测结果进行比较。研究结果表明:模糊推理方法模拟预测得到湿地面积合格率和预测精度均高于多元回归分析方法。该方法可在工程领域的多指标非线性预测、评价、聚类等研究中尝试使用。