表达式句法分析及求值算法在优化设计中的应用

针对优化设计技术在机械工程领域的使用特点提出了一种应用表达式分析与求值原理以避免对每个优化模型或实例均需编程求解的解决方法,论述了该方法的要求、原理、实现过程及应用程序框架。     

基于模式搜索算法的大跨机库柱间消能支撑参数优化研究

大跨维修机库动力特性复杂,针对该类结构的减震研究则刚刚起步。本文结合大跨机库的地震响应特点,采用布置柱间消能支撑来进行机库结构地震响应的被动控制。结合减震结构优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取模式搜索算法作为结构减震装置参数优化分析工具,通过目标函数程序的编制实现了模式搜索算法在结构被动控制系统参数优化分析中的应用。最后针对机库基底剪力设置了适应度函数,进行了机库结构柱间耗能支撑阻尼系数的优化分析,并给出了机库减震效果随减震装置参数的变化规律。分析表明,模式搜索算法以及相应的优化程序可以有效地实现机库结构减震参数优化分析。     

双基地声呐中匹配滤波旁瓣抑制的优化方法

对于双基地声呐而言,回波信号经常会被淹没在强直达波信号的脉冲压缩旁瓣干扰中。提出了一种匹配滤波输出的旁瓣抑制方法。该方法的思想是在匹配滤波输出端设计一个FIR滤波器,使得输出的积分旁瓣电平最小,同时保持主峰输出不变。利用二阶锥凸优化算法获得了旁瓣抑制滤波器的最优解。利用数值仿真,比较了旁瓣抑制方法与常规的汉明加窗方法,结果表明,该方法可在保持输出不变的情况下,提高30 d B的旁瓣抑制性能。利用该方法设计的近中心旁瓣抑制滤波器,局部的抑制性能可达-80 d B。     

城市交通结构的优化模型分析

针对城市交通结构问题,运用Logistic方程来描述公共交通和私人交通这对基本矛盾的演化过程,建立了在城市交通生态承载力限制下交通竞争的微分方程模型,得出在激烈竞争条件下,可替代范围内的公共交通和私人交通的竞争可能会导致一种交通方式退出市场,而在竞争较为缓和的情况下可以保持两种交通方式的动态平衡的结论。提出从限制竞争强度、提高公交竞争能力和控制交通增长率三个方面来调节公共交通和私人交通之间的竞争,维持二者的动态平衡,形成一个较优的城市交通结构。     

太阳能再生式除湿换热器动态除湿性能研究

提出了一种新型再生式除湿换热器,建立了物理和数学模型。通过实验得到了该除湿换热器的实际动态除湿性能;将除湿器除湿性能的模拟结果与实验结果进行比较,验证了数学模型的可靠性。研究结果表明:该文研制的再生式除湿换热器具有良好的除湿性能,在给定工况(温度为24.7℃,含湿量为12.41g/kg)下除湿率可达到43.8%;还分析了处理风速、再生温度以及除湿换热器厚度对除湿性能和压降的影响,获得了使除湿换热器性能最佳的管排、翅片间距和迎面风速参数。     

基于单机组试验选优的并联泵站群组合 优化运行算法研究

以并联泵站群日提水耗电费用最少为目标,构建包含各时段泵站运行数、站内水泵开机数、水泵叶片安放角及机组转速4个决策变量的并联泵站群变角变速组合日优化运行数学模型,提出基于二级子系统试验选优的大系统二级分解-动态规划聚合法。通过将原模型进行二次分解,获得以单机组日提水耗电费用最小为目标,各时段水泵叶片安放角及机组转速为决策变量的单机组变角变速组合日优化运行数学模型,采用大系统试验选优法求解。进而通过一系列二级子系统不同提水要求下的优化计算,获得单机组日提水量与提水费用的一一对应关系,原模型即可转化为以并联泵站群日提水费用最少为目标、各机组日提水量为决策变量的聚合模型,并采用动态规划方法求解。该方法可进一步完善组合工况调节方式下并联泵站群优化运行理论,较由站内单工况优化运行下获得的并联泵站群优化运行效益更为显著。以典型并联泵站群为计算实例,优化结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用较定角恒速运行分别平均节约8.41%、23.07%、32.79%。     

500 kV地下变电站辅机系统虚拟现实仿真

通过对虚拟现实系统构成和关键技术的分析,进行虚拟现实技术在地下变电站辅机系统仿真中的应用研究.针对辅机系统的仿真需求,结合地下变电站的特殊性,采用场景分块和实例引用技术,提出动态载入和动态删除的思想,节省了系统的处理时间及占用的硬件资源.根据仿真培训的需求,设计并详细介绍运行和培训2种模式.测试结果表明,该方法能有效满足用户的需求,解决了通常虚拟现实仿真系统不能突出装置细节的问题.     

遗传算法和增量动态规划算法在水库优化调度中的应用

遗传算法是同时从多个初始点开始迭代计算,而增量动态规划算法从一个初始点开始进行迭代计算,最后分别得出一个最优解。本文通过对水库优化调度两种算法的比较,可以得出前种算法比后种算法具有一定的优越性。     

蒸发式凝汽器的设计优化

本文着眼于采用蒸发式凝汽器代替传统发电系统凝汽器和冷却塔,以总传热系数αtot最大为目标函数,以总换热量和空气侧压降作为约束条件,以板间距Sa、高度H和长度L为优化变量对其进行了结构优化,编写了板壳蒸发式冷凝器的结构优化程序。优化结果表明,蒸发式凝汽器板间距的选择11～22.5mm,换热板高度0.7～1.6m,长度选择大于7m是合适的;本文优化结果为在L=8m,Sa=22mm,H=0.8m时总传热系数最大为578.3 W/(m2.℃);在总传热量一定的情况下,在影响板壳蒸发式凝汽器总传热系数的三个结构变量当中,敏感系数由大到小依次为L>H>Sa。     

钢框架中粘弹性阻尼器的空间布置优化分析

对粘弹性阻尼器在钢框架中的竖向布置进行了优化。分别以最大层间位移和顶层位移为控制函数,通过时程分析法多次循环寻找控制函数最大的层,不断修正各楼层粘弹性阻尼器的储存刚度和损耗刚度,来优化粘弹性阻尼器沿结构竖向的布置。并利用ANSYS的APDL语言编制优化程序,以一个6层钢框架为例进行了优化,得到了各楼层粘弹性阻尼器的参数及分布规律;并对两种方法的优化结果进行了比较分析,结果表明,以最大层间位移为控制函数的优化方法优于以顶层位移为控制函数的优化方法。