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1.
吕阳  钱斌  胡蓉  张梓琪 《机械工程学报》2021,57(19):192-207
浇次不固定的炼钢连铸调度问题(Cast uncertain steelmaking continuous casting scheduling problem,CUSCCSP)广泛存在于钢铁生产行业中。该问题对应炼铁、精炼和连铸三个连续生产阶段,其中炼铁和精炼阶段为带运输时间的混合流水线调度子问题,连铸阶段为带独立设置时间的复杂并行机调度子问题,且两个子问题相互耦合。针对该问题,建立优化目标为最小化最大完工时间和平均等待时间加权和的排序模型,并提出一种协同进化交叉熵算法(Co-evolution cross-entropy optimization algorithm,CCOA)进行求解。设计前后子问题两段式编码和双向解码的策略,并采用启发式规则和随机方式初始化种群,以确保初始解的质量和分散性。在算法全局搜索阶段,采用分别对应前后子问题的双概率分布协同学习和积累优质解信息,并在采样概率分布生成新个体时引入考虑子问题耦合的模糊关系矩阵对概率分布取值进行适当调整,以增强算法较快到达优质解区域的能力,同时设计种群分裂机制来提高算法的引导性并扩大搜索范围。为提高算法的局部搜索能力,对分裂后的双种群中个体执行基于interchange和insert邻域操作的协同搜索,进而对当前历史最优解执行结合SWAP邻域快速评价的变邻域搜索,可增加算法在解空间中多个优质区域的搜索深度。仿真试验和算法比较验证了所提算法的有效性。  相似文献   
2.
低NOx燃烧优化是一种简单、高效、廉价的燃煤电站NOx减排方法。建立NOx预测模型是该方法的重要组成部分。极端学习机(extreme learning machine,ELM)是一种简单有效的建模方法,但随机生成的输入权值和隐层阈值会影响ELM的泛化性能和逼近能力。针对该问题,利用一种改进的差分进化算法(improved differential evolution,IDE)优化ELM输入权值和隐层阈值,得到了改进的NOx预测模型(improved differential evolution-extreme learning machine,IDE-ELM),该模型可以有效克服参数寻优过程中的早熟问题。利用IDE-ELM模型预测了某300 MW的NOx排放量,并与标准ELM和DE-ELM预测结果进行对比。为消除启发式算法随机性的影响,每个实验独立重复101次。实验结果表明,IDE-ELM模型有效提升了ELM算法的泛化能力和稳定性。  相似文献   
3.
设计反应谱是抗震设计的重要依据,由设计谱的特征参数表征。利用差分进化算法标定设计反应谱,可给出拐点周期、特征周期、平台值和衰减指数等特征参数。但标准的差分进化算法易造成优化结果的早熟或停滞,在设计反应谱的标定中导致标定结果不稳定。为实现设计谱标定结果的最优化,该文从PEER数据库中选取60条不同类型的地震加速度反应谱,比较多种改进的差分进化算法的稳定性和适用性,以期为设计反应谱的标定提供优质的方法。通过对比分析多种方法给出的特征参数和评价指标,论证了方法的精确性和稳定性。分析结果表明,GLDE算法在标定设计反应谱的工程问题中能有效地避免标定结果不稳定的现象,获得比其他方法更精确的特征参数,因此推荐GLDE算法标定设计反应谱和研究设计谱的特征参数。  相似文献   
4.
风电具有天然的不可控性和随机性,大量并网给电力系统调度计划带来困难,在电力系统日前机组组合计划中计及风电出力的不确定性,有利于提高电力系统优化运行的精细度。文中通过系统旋转备用将风电出力的预测误差纳入机组组合的数学模型中,为求解含风电的机组组合问题,设计了双层求解方法,外层采用量子离散差分进化法优化传统火电机组的启停状态,内层采用二次规划法优化求解负荷分配的经济调度问题,以提高算法的求解精度。最后通过10机系统算例仿真,验证了文中算法的有效性。情景仿真得出在电力系统日前机组组合阶段中考虑风电出力的波动性和预测误差,可以提高电力系统供电可靠性,也为电力系统运行节省了费用,但随着风电出力预测误差的最大,系统所需旋转备用也会变化,使得发电费用也会增加。  相似文献   
5.
本文针对钽铌选厂不同入选原矿的选矿结果差异开展了对入选原矿分类的研究。在物料平衡分析的基础上,以最小化物料平衡误差为目标,建立了面向求解生产所有环节物料变化系数的数学模型,并运用差分进化算法进行运算求解;根据求解出的不同入选原矿的物料变化系数,运用聚类的方法进行入选原矿的分类,确定不同类别入选原矿的物料变化系数。  相似文献   
6.
以双有源桥DC-DC变换器(DAB)为研究对象,针对交直流微网中因可再生能源的波动性和随机性、测量误差、运行工况变化等原因所导致的参数摄动问题,提出基于差分进化算法(DE)优化的H混合灵敏度鲁棒控制(H-MSC)策略。通过选取合适的加权函数对系统不同频段特性进行规划,得到理想的动态性能及鲁棒性能,并针对加权函数难以选取的缺点,采用DE算法对选择过程进行优化,通过迭代寻优匹配最佳控制器参数,改进H-MSC算法。最后,通过半实物实验对比例积分(PI)单移相控制算法和DE-H-MSC算法进行对比分析。研究结果表明,DE-H-MSC算法能有效增强DAB系统的动态性能和鲁棒性能,可提高微电网系统运行的稳定性。  相似文献   
7.
为了提高跨单元调度中车辆利用率,降低运输成本和缩短完工时间,综合考虑调度方案中零件的加工顺序和异常件运输路径之间的相互影响,建立了一个以最小化最大完成时间和总成本为优化目标的跨单元调度及其车辆路径集成优化模型。提出了一种包含工序编码、机器编码、单元编码、车辆编码和车辆路径编码的五段式编码方法;设计了基于分解的多目标进化算法,针对算法迭代过程中可能产生不可行解的问题,提出了一种基于二叉树的车辆路径调整方法以及车辆载荷调整方法。通过实例分析,并将集成优化结果与常见运输策略结果、车辆共享策略结果进行了对比,集成优化模型在缩短最小完工时间和降低总成本方面可获得更优的结果,从而验证了所提集成优化模型的有效性。  相似文献   
8.
针对传统多目标算法在应用中解决多目标优化问题时存在的Pareto前沿收敛不好、解集均匀性差等问题,文章通过实例对BBO算法进行研究和综合分析,将其与传统经典多目标算法相互结合来求解多目标优化的问题.首先,将其与NS-GA-Ⅱ算法相结合提出一种混合多目标BBO优化算法;然后,改进BBO的迁移算子应用于群体的进化,增强了种群的多样性;最后,提出一种改进的变异算子,防止种群陷入局部收敛.将提出的基于生物地理学的多目标优化算法(MOBBO),通过标准函数测试和经典的进化的多目标优化算法进行比较,结果表明该算法所得的Pareto最优解集能够逼近真正的Pareto前沿,具有一定的竞争性.  相似文献   
9.
杨岭  崔国民  周志强  肖媛 《化工学报》2022,73(7):3145-3155
质量交换网络是化工过程系统的重要组成部分,其优化设计对降低污染排放具有重要意义。采用启发式算法优化质量交换网络时,存在难以兼顾全局搜索和局部搜索的问题。通过分析不同精度优化参数下的优化结果,揭示了该问题的成因,并提出一种精细搜索策略用于基础算法所得结构的深度优化。该策略包含两种方法,方法1采用具有个体回代与分化的高精度强制进化随机游走算法,可保留个体结构变异能力;方法2采用确定性方法依次对多维目标函数中的每个变量进行一维搜索,具有精度高收敛快的优点。将该策略应用于焦炉气脱硫和空气除氨算例,得到的结果分别为407308 USD·a-1和127807 USD·a-1,经济性优于现有文献中的结果,验证了本策略的有效性。  相似文献   
10.
应用强制进化随机游走算法优化换热网络的过程中,通过监测最优结构中换热单元优化进程,探究总体结构进化特点,发现存在换热单元先入为主的现象,主体结构稳固难以被突破,导致换热网络优化进入“停滞”状态。基于此,提出了换热单元重构策略,该策略旨在增强结构变异能力,经过一定阶段概率性消除结构中既有换热单元,腾出结构进化空间,再依据约束条件重新构建换热单元,既丰富了结构多样性又扩大了搜索域。此外建立优化状态监测指标,维持结构较高的变异活性,增强算法全局寻优能力。最后将该策略加入算法流程优化多个换热网络实例,总结分析其作用机理,所得结果均优于现有文献结果,证实了该策略的有效性。  相似文献   
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