基于遗传算法的渡槽传感器优化布置

对于老旧渡槽,科学的损伤诊断有助于及时发现隐患并进行处理,其中传感器的优化布置是损伤诊断的关键。分别阐述了渡槽动力特性研究现状、传感器优化布置的方法以及基于遗传算法的桥梁传感器优化布置,最后分析了渡槽与桥梁的异同。基于遗传算法的渡槽传感器优化布置,可以借鉴遗传算法在桥梁传感器优化布置中的改性方法,综合考虑渡槽槽身底板、侧壁、支撑结构的动力特性,优化传感器的数目和布置位置。阐述和分析结果为基于遗传算法的渡槽传感器布置位置、遗传算法的改进提供参考。     

大跨度铁路钢桁斜拉桥传感器优化布置

为了解决大跨度铁路桥梁健康监测中的传感器优化布置问题,建立了基于改进自适应遗传算法的传感器优化布置方法。引入二重结构编码方法改进了遗传算法的个体编码方法。在最优保存策略中,采用自适应的部分匹配交叉和逆位变异方法,随适应度值的大小自动改变交叉概率和变异概率,确保布置结果收敛于全局最优解,克服了其他遗传算法应用于大型桥梁结构时收敛速度慢且易陷入局部最优的缺陷,加快了收敛速度。最后以某铁路钢桁梁斜拉桥健康监测系统的传感器优化布置为例,验证了该算法较基本遗传算法和广义遗传算法具有较好的全局寻优能力、计算效率和可靠性,所提方法可应用于实际铁路斜拉桥健康监测系统的传感器优化布置。     

医院手术部洁净空调分区风系统研究

随着洁净空调系统在医院中的应用日益广泛,许多医院都在进行洁净手术部的新建与改造。本文以某医院手术部空调系统为例对洁净空调系统的分区和风系统设计进行了相关研究。针对该工程实例的具体情况,采用了一次回风和风机盘管加新风两种方案结合的空气处理系统,并依据不同分区对其空调风系统的设计进行了详细介绍。     

一种基于神经网络和遗传算法的桥梁加速度传感器优化布置方法

为实现桥梁加速度传感器的优化布置, 提出一种基于神经网络和遗传算法的布置方法。利用ANSYS软件建立桥梁模型并获得模态数据,通过随机生成大量布置方案及对应MAC值形成数据集,并建立双隐藏层的神经网络模型进行训练,将训练好的模型利用遗传算法搜索出最优值及对应的布置方案,最后对结果进行了分析,表明该方法可行。     

钢管混凝土拱桥健康监测传感器优化布置方法

提出一种针对超大跨钢管混凝土拱桥健康监测传感器的多重优化布置方法以保证桥梁在建设与营运阶段的安全性。首先以Fisher信息矩阵2-范数的变化率来优化目标模态数量,再综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值来优化传感器数量,最后基于有效独立法优化传感器的布置位置。以某主跨575 m的中承式钢管混凝土拱桥为例,通过有限元软件提取了结构的模态数据,根据多重优化布置方法对传感器的数量及位置进行了优化分析,结果表明：对于超大跨钢管混凝土拱桥,曲率模态是拱肋损伤识别的有效方法,确定传感器数量时要综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值。     

基于遗传算法的传感器优化布置

为解决空间网格结构模态测试中的传感器位置优化布置问题,提高采集数据信息的完备性,采用遗传算法优化传感器布置位置.在解的编码过程中采用二维数组,每一行存储一个可行解;采用强制变异避免遗传算子操作过程中出现同一个位置重复布置的问题.为了提高收敛速度,将基于模态矩阵QR分解的传感器优化布置结果作为第一代父群.对单层球面网壳进行优化计算后,将基于遗传算法的优化结果和QR分解得到的结果进行了应变能指标和相关性矩阵(MAC)的比较,发现前者不仅在应变能指标有大幅度的提高,而且相关性矩阵也有相应改善.     

桥梁健康监测中三向传感器的测点优化布置方法

提出一种适用于大型桥梁结构的三维加速度传感器测点布置优化方法--三维有效独立法(简称EI3)。该方法将三向加速度传感器按Fisher信息矩阵准则进行优化布置。以悬臂梁为例,分别采用三维有效独立法、逐步累积法和遗传算法对传感器优化布置并相互验证。结果表明:三者吻合较好,但三维有效独立法能有效反映多自由度优化布置结果。最后三维有效独立法成功应用于九江长江大桥健康监测系统。     

分布参数系统中传感器位置的优化

针对实际工程问题中的分布参数系统输出和状态检测传感器存在观测噪声的情况，提出了一种基于信息矩阵行列式的优化算法，得到分布参数系统检测传感器的最佳位置配置，同时获得系统状态的最优估计．该算法通过对分布参数进行参数辨识，得到信息矩阵，利用其行列式优化传感器的位置配。仿真结果表明了该方法的有效性，对分布参数系统输出和状态检测传感器位置选择具有参考价值．     

多传感器融合系统的优化冗余

从系统有效度和系统代价出发提出了一种多传感器冗余系统的优化模型和满足有效度约束的最小代价准则。给出了实现该组合优化问题的模拟退火算法，实验数据表明，其优化模型，准则和算法是十分有效的。     

突发性污染情况下给水管网传感器优化选址

为解决给水管网中的水质传感器位置优化布置问题,以污染发生至传感器首次监测到超过临界污染物质量浓度的期望监测时间最短为目标,提出监测突发性或者蓄意污染的管网传感器优化选址模型.以Anytown管网为例,利用EPANET软件模拟扩展周期非稳态水力水质条件下节点污染物质量浓度变化,通过编制程序与EPANET交互得到传感器监测时间,在此基础上设计求解该优化模型的混合粒子群算法.提出的优化模型及求解方法对保护管网安全、降低用户饮用被污染水的风险具有一定意义.     

Optimization of actuator/sensor position of multi-body system with quick startup and brake

A new method was put forward to optimize the position of actuator/sensor of multi-body system with quick startup and brake. Dynamical equation was established for the system with intelligent structure of piezoelectric actuators. According to the property of the modes varying with time, the performance index function was developed based on the optimal configuration principle of energy maximal dissipation, and the relevant optimal model was obtained. According to its characteristic, a float-encoding genetic algorithm, which is efficient, simple and excellent for solving the global-optimal solution of this problem, was adopted. Taking the plane manipulator as an example, the result of numerical calculation shows that, after the actuator/sensor position being optimized, the vibration amplitude of the multi-body system is reduced by 35% compared with that without optimization.     

基于遗传算法的多功能传感器模型参数估计

为有效避免被估计参数的错误极值收敛,提出了一种新颖的、基于遗传算法的多功能传感器模型参数估计技术,与传统的最小二乘方法相比,遗传算法具有更好的全局搜索特性,仿真结果表明,具有非线性输入输出关系的传感器结构参数可以以较高的运算速度和准确度被确定,从而完成了传感器二元变量的信号重构。     

机加零件可制造性研究中的工艺参数优化方法

从改善产品可制造性测度出发 ,提出了一种机械加工零件工艺参数优化问题的数学模型 .采用外点罚函数法把此约束优化问题转化为一无约束优化问题 ,利用遗传算法进行求解 .算例表明了遗传算法对全局优化问题的有效性 .这种优化方法可以集成到并行工程环境 ,以提高产品开发的质量     

新庄煤矿通风系统分析与优化改造

针对新庄煤矿在北风井贯通之前 ,一、二生产水平接替时期部分用风地点供风不足的问题 ,在矿井通风系统阻力测定所得数据的基础上 ,根据矿井的生产接替计划运用计算机通风网络解算程序对各个时期的矿井通风系统进行了分析 ,并在此基础上提出了通风系统的优化改造方案 ,对实际生产具有指导意义     

基于双权值神经网络的煤气炉系统优化

一般的化工过程的输入输出系统具有高度的非线性特性,双权值神经网络具有较强的逼近与泛化能力,用工厂的实测数据,用双权值神经网络很好地逼近了一个煤气炉系统。利用遗传算法全局寻优的特点,找到了系统的若干组可行输入,并根据能耗评估,得到系统的最优输入。利用双权值神经网络及遗传算法为系统优化提供了一套解决方案。     

城市供水系统突发性污染监测

以监测到供水系统中突发性污染为目标,提出一种城市供水系统监测点优化布置的方法.在定义最短水流时间矩阵和污染覆盖矩阵的基础上,针对复杂管网求解最短水流时间矩阵困难的问题,利用动态规划求解最短水流时间矩阵,并由此得到给定监测等级下的污染覆盖矩阵.以监测覆盖范围最大为目标函数,并引入重复覆盖度的概念,运用遗传算法优化布置监测点.算例结果表明,用动态规划求解复杂管网的最短水流时间矩阵易于编程实现,并有较高的时间效率;遗传算法能够快速地搜索到最优监测点的布置方案,达到在给定监测等级下最大限度地监测整个管网突发性污染的目的;通过与穷举法结果的对比,证明了本方法的正确性.     

地球物理资料非线性反演方法讲座（八）——量子遗传算法

虽然线性反演理论目前已经相当成熟,但由于其方法本身比较依赖初始模型,而且容易陷人局部极小,在实际应用中常常显得“力不从心”。量子遗传算法QGA（Quantum Genetic Algorithm）以量子理论为基础,通过量子位编码和量子旋转门更新种群来寻找全局最优,加快了搜索速度,具有更强的全局寻优能力。通过对量子遗传算法内在机理的分析表明,QGA的寻优质量和效果明显优于传统遗传算法。     

改进的专家系统及其在钢卷装炉优化组合中的应用

使用专家系统工具CLIPS(CLanguageIntegratedProductionSystem)开发了钢卷装炉优化组合专家系统,并使用VC++对所开发的系统进行了封装,改善了专家系统的人机交互能力.将专家系统与遗传算法相结合,用遗传算法优化专家系统知识库中事实的声明顺序,使专家系统的寻优能力加强.使用退火生产现场实际数据进行仿真表明提出的专家系统优化效果明显,提高了退火车间的钢卷装炉效率.     

大冶铁矿尖林山车问井下通风系统改造

为了解决大冶铁矿尖林山车问井下通风系统中存在的主扇能力不足、矿井总风量不足、采区通风困难、系统外部漏风等问题,通过现场调研,提出了对通风系统风网结构和主扇设置等进行技术改造的方案．首先采用斯科特·辛斯利（Scott-Hinsley）回路解算方法进行分网分析,开发了矿井通风系统软件（MvnetVersionl．4）,并根据井下各中段作业面需风量,应用该软件进行了通风网络解算．然后通过软件解算和风机特性曲线拟合,获得了一组风机效率75％以上,满足各中段作业需求的井下通风系统的解算结果,并确定了额定功率、叶片角度、风量和风压等风机运行基本参数．最后根据解算结果,提出对矿井通风系统关键部位采用增阻和辅扇等技术进行风量风压调节,以满足井下各中段作业需风量要求．通过技术改造,提高了矿井安全性,节约了通风费用,产生了较大的经济和社会效益．