给水管网的计算机辅助优化设计方法

根据给水管网的水力特性,建立以管段压力及管段流量为求解变量的动态优化计算目标函数,以简约梯度法与罚函数法相结合的优化手段,通过目标函数变换技术,直接解决了求解管径标准化的难题,经实例验证了计算效率高,可靠性强。     

扩建给水管网的直接优化计算方法

根据扩建管网的特性 ,构造了直接以管段直径为求解变量的优化设计目标函数 ,利用约束条件的水力特点 ,采用了优化效果明显的广义简约梯度法 (GRG)进行计算 ,并通过目标函数变换 ,一次性解决了求解管径标准化的难题 .     

利用NSGA-Ⅱ算法求解供水管网优化改造模型

为提高供水管网优化改造模型的客观性,给出更合理的优化结果,对供水管网改造单目标优化模型进行适当处理,将水力约束条件转化为独立的目标函数,建立供水管网改造多目标优化模型.利用面向多目标优化问题求解的非控制排序遗传算法-II(NSGA-Ⅱ)求解多目标管网优化改造模型.通过算例验证,算例管网中低压节点问题、管段负荷过大问题、管段改造投资问题,由于都作为目标函数进行求解,给出综合考虑三方面问题的优化结果.通过多目标建模思想以及面向多目标问题优化算法(NSGA-II)的引入,解决单目标模型无法描述管网改造为多目标问题的矛盾,克服采用权重系数或惩罚函数带来的不确定因素.并通过引入人工诱导基因变异算子,加快种群向可行解域的收敛速度,提高算法的收敛速度,而且改善解的合理性.     

Excel规划求解的环状给水管网平差

Excel规划求解环状给水管网平差,以管段流量为变量,各环闭合差的绝对值之和取得最小值为目标函数进行规划求解,通过设置节点连续性方程为约束条件,节点流量无需手工计算而自动平衡.采用Excel的公式与函数成批运算,便于选择管径取得经济流速,是一种环状给水管网优化设计和水力计算的新方法.同等环状给水管网的算例计算表明,与Hardy.Cross法相比,规划求解法过程简单快捷,求解精度高,4个环闭合差的绝对值之和为2.64×10-5(kPa)     

基于半Markov过程的给水管网维修资金分配优化

在管网维修时,为了实现合理有效地利用有限的资金目标,提出了基于半Markov过程的维修资金分配优化模型。模型的目标函数是求系统可靠性即整个系统各管段加权长期可靠性和的最大值。在该维护程序中使用了水力可靠性来确定管段的权重。并以实例说明如何利用这个模型进行实际的运算。     

配水管网管段改造排序的PageRank算法

针对城市配水管网管段改造比选排序问题,提出了基于PageRank的改进的MPR-Pipe算法,实现了对管网节点和管段多种水力属性的PR值求解.利用经济流量和管段单位水力坡降PR值,定义了管段改造的重要性度量,并以此作为改造比选排序的依据.理论计算表明该算法求解效率较高,工程应用案例表明该算法提出的管段改造比选排序方案有效、可行.     

确定输油管道进出站压力的水力坡降线平移方法

对于具有多泵(减压)站的输油管道,在给定输送油品状况和热力状况的条件下,各管段的水力坡降线随之确定,管道的动力费用仅与各站的增压或减压值有关。为确定全线各站的进、出站压力,建立以动力费用作为目标函数,以管道的承压能力和允许最小压力作为约束条件的优化模型。而后将其转化为各站相对独立的以进站压力作为目标函数的优化模型,并提出了求解该模型的水力坡降线平移方法。该方法计算简便,易于编程,特别适合于成品油管道,并已应用于兰成渝成品油管道的运行调度系统。     

基于惩罚项的热连轧轧制规程多目标函数优化

为了解决传统热连轧负荷分配优化普遍采用约束方法进行求解时求解步骤繁琐、不容易获得最优解的问题,提出了一种惩罚函数算法.通过引入函数惩罚项,将多目标函数约束求解问题转化为无约束求解问题.建立了带有惩罚项的轧制力、板形、功率和温度的单目标函数,进而采用线性加权求和法建立了综合多目标函数.利用Nelder和Mead单纯形解法则进行求解,简化了求解的步骤,最终得到了兼顾轧制力平衡、板形最优及温度合理的负荷分配方案.实际应用效果表明,与传统负荷分配方式相比,基于多目标优化得到的轧制规程更符合实际生产要求,具有良好的应用前景.     

单目标群组决策的目标函数研

本文分析了单目标群组决策的目标函数 ,提出了应用层次分析法的基本原理求解目标函数的方法     

集成双极晶体管模型参数的总体优化提取——非线性函数与梯度来解

本文论述了采用最优化计算方法提取集成双极晶体管模型参数的原理及其过程。重点在求解非线性目标函数和梯度的方法。求解非线性目标函数采用了改进的N-R方法和终值传递方法,不仅使目标函数求解的收敛性得到了保证,而且使迭代次数大为减少。对梯度的求解采用了伴随网络法,可以一次性将目标函数对每个参数的梯度求出。文章比较了改进的方法和原始N-R方法,说明了改进方法的优点。最后给出了晶体管实测结果与理论计算结果,说明本文使用方法的可行性。     

以边界元法为基础的注塑模冷却系统优化设计

针对注塑成型的冷却过程,以边界无法为基础,给出了型腔温度及其对主要设计变量灵敏度的算式。在此基础上,以型腔各点温度与某一设定的型腔目标温度的均方差作为目标函数,利用优化技术给出了求目标函数最小值的选代算法。通过对盒形体注塑静模中冷却管道位置及尺寸进行二维优化设计,证实了本文给出方法的有效性。     

基于模糊决策的最优火电机组组合

提出了一个用于最优机组组合的多目标优化模型,克服了现有算法只考虑单一目标的不足,同时计及了最优权机组组合的经济性和可靠性目标,通过对各目标实现程度的隶属函数进行定义,将多目标优化问题转变成模糊决策问题进行求解．为求解最优机组组合的多目标优化模型提供了有效手段．     

收益率服从非正态分布的组合投资选择模型

提出一种新的考虑投资收益率为非正态分布的组合投资选择模型。将实现预期收益的概率作为目标函数。通过计算目标函数的前4阶统计矩，利用Edgeworth展式来逼近目标函数。在此基础上，得到了概率证券组合投资模型的确定性等价模型，并指出新的模型实际上包含了收益率为正态分布的情况。     

6-3-3并联机构物理样机结构优化

建立了6-3-3并联机构物理样机结构优化问题的数学模型,提出将有限元算法内嵌到优化算法中的优化模型求解思路.在ANSYS软件平台上,通过建立各零件参数化模型、定义设计变量、约束和目标函数等步骤,在其优化工具箱最终实现各零件结构参数的优化,为该机构物理样机的轻量化设计提供了理论依据.     

在多项式型变换下具有不变性的算法

本文讨论根据较一般的目标函数模型(3)建立具有非线性尺度不变性的算法的理论依据。文献[2]研究了F(q)是二次函数的情形,我们可以把它看做是用q的二次函数逼近一般的F(q)。本文研究逼近F(q)的一般问题,对于用高阶多项式逼近和用低阶多项式分段逼近的两种策略,分别导出了计算ρ_K的解析表达式,并建立了相应的算法     

基于匈牙利法和遗传算法的多传感器管理与控制模型

针对多传感器的管理与控制问题,建立了一个多目标规划模型,以方差对4种相对均衡性进行衡量,通过对4种方差赋予多组不同的权值并进行线性加权求和,构造出单目标函数,从而将多目标规划模型转化为单目标的0-1规划模型。针对问题的数据规模较大的实际情况,采用了一种改进的匈牙利法,缩小了寻找可行解的搜索空间,求得了初始可行解,进而利用遗传算法对初始可行解进行优化计算,最后得到了均衡性相对较好的控制方案。     

带传动计算机辅助优化设计

三角带传动的优化可归结为西个离散变量(D_1、L_1)的多目标约束优化问题,其目标函数与设计变量之间存在着一种特殊的列表函数关系。本文运用网格法,并以主要目标法化多目标为单一目标,以及借助计算机辅助设计(CAD)的基本方法,圆满地解决了这种特殊的优化问题。     

实现"绿色交通"之交通功能目标的几点策略

指出了“绿色交通”系统的三大目标（交通功能目标、资源利用目标和环境保护目标），阐述了其交通功能目标是构筑“绿色交通”的前提和关键，并指出了实现交通功能目标的几点策略。     

带单服务器的流水作业排序问题的复杂性

研究了一个带单服务器且加工时间相等的两机流水作业排序问题,其目标函数是使总完工时间达到最小.研究表明,该流水作业排序问题是强NP-困难的.针对该流水作业排序问题构造了一种新的加工顺序,并证明该加工顺序的紧界为7/6.     

玉雕机刀具系统多股螺旋弹簧结构设计

针对玉器雕铣机刀具系统工作过程中由于换刀速度快、多股螺旋弹簧存在着变形严重和并圈现象等问题,提出了一种将弹簧的动态性能和静态性能同时纳入到优化设计的约束条件中去的静态与动态相结合的设计模式。在基于动态分析的基础上对多目标函数的处理,构建了设计模型。生产实践结果证明:玉器雕铣机刀具系统多股螺旋弹簧的设计简单有效,较好地解决了弹簧变形严重和并圈现象等问题。