Probabilistic and interval reliability design of the composite pressure vessel

Considering the randomness or interval character of physical parameters and applied loads of composite pressure vessels (COPV), the COPV reliability-analyzing model is built. And then the computational expressions for the mean value, standard deviation and deviation of fiber stress are deduced by the random factor method. The probabilistic and interval reliability designs on COPV are implemented by utilizing the probabilistic method and interval method combined with the improved particle swarm optimization (PSO) algorithm, respectively. The influence of fluctuation of structure uncertain parameters on COPV design thickness is inspected. Finally, examples are given to demonstrate that both probabilistic and interval reliability methods can satisfy the safety requirement and both are of higher rationality than the traditional safety factor method. And probabilistic method has a lower relative error but a higher computational complexity contrasted with the interval method.     

超声左心耳图像的轮廓自动提取

针对经食道超声左心耳图像的分辨率低、对比度低、含有斑点噪声等问题,提出了一种结合左心耳解剖位置和超声图像灰度及相位信息的方法,全自动定位常规切片中的左心耳。首先,根据医生采集习惯,以左心耳在标准切面中的解剖位置为先验知识,结合其灰度特性,自动确定分割模型中的初始轮廓;然后,通过线型加权相位和梯度信息构造新的外力项,改进向量场卷积模型,完成左心耳轮廓的自动提取。300张左心耳超声图片测试结果表明,以医生手动勾勒的轮廓作为“金标准”,该方法自动提取左心耳的准确性为0.8969 0.0494、敏感性为0.9058 0.0762、特异性为0.9645 0.1687。分割效果优于传统的向量场卷积模型,能够解决自动定位超声图像中左心耳的初始轮廓和弱边界分割的问题。     

模糊系统结合蚁群算法的金具温升建模

为了得到准确可靠的阀厅连接金具温升模型,运用模糊系统结合蚁群算法的方法进行建模。在分析基本蚁群算法与梯度下降法优缺点的基础上,将两种方法结合形成改进蚁群算法,即在基本蚁群算法基础上应用梯度下降算法。通过试验得到的训练数据分别用基本蚁群算法、梯度下降算法、改进蚁群算法训练模糊系统,改进蚁群算法的收敛效果优于其他两种方法;通过试验得到的测试数据对4种方法所得的模型进行测试,由改进蚁群算法训练模糊系统所得模型的测试效果是最好的。结果表明,若能通过试验得到足量训练数据,用改进蚁群算法训练模糊系统的方法对阀厅连接金具的温升进行建模是可行的。     

大型复杂跨流域调水工程电站-水库-泵站群多目标优化调度

考虑调水量、发电最大和耗能最小3个目标,建立电站-水库-泵站群多目标优化调度模型。基于参数调整策略、邻域变异和加速策略,提出了求解多目标优化调度模型的综合改进布谷鸟新算法并求解模型,获得了发电、调水、泵站耗能多目标Pareto解集。以引汉济渭大型复杂跨流域调水工程为实例,将该模型与模拟调度模型和NSGA-Ⅱ算法多目标优化调度模型的结果进行比较,结果表明,该优化调度模型的发电、调水、耗能、弃水等各项指标合理,具有相对优势。     

利用改进开窗转换法确定沥青离散松弛时间谱

为了精确地获得沥青胶结料的离散松弛时间谱,提出了一种改进开窗转换法的线性黏弹性材料函数转换算法．此方法可以用于离散延迟时间谱和离散松弛时间谱的相互转换．与开窗转换法相比,改进开窗转换法对于时间常数的设置更加精确,并且不会产生负数谱线．将改进开窗转换法用于一种传统非改性沥青的弯曲梁流变仪试验数据的离散延迟时间谱的转换,成功地确定了相应的离散松弛时间谱．经有限元模型验证表明,此离散松弛时间谱能很好地还原该沥青结合料的应力松弛特性．     

基于约束优化问题的人工鱼群算法及其改进

在人工鱼群算法基础上,对人工鱼群算法进行改进,结合遗传算法提出的适应度函数来解决约束优化问题.具体表现在改进了人工鱼的觅食行为,另外引入了吞噬行为以便加快收敛速度,得到更优的适应度值.仿真结果表明改进的人工鱼群算法在解决约束优化问题时,具有收敛速度快、适应度值优、全局寻优性能强等优点.改进的人工鱼群算法较之基本人工鱼群算法具有更好的性能.     

互联电网自动发电控制功率分配的改进逼近于理想解的排序--Q多目标优化算法

本文提出了一种多目标决策与强化学习相结合的改进的逼近于理想解的排序(technique for order preference similar to an ideal solution,TOPSIS)-Q算法,有效解决了自动发电控制(automatic generation control,AGC)总功率指令分配到风电、水电、火电等各类AGC机组的动态随机多目标优化问题.算法采用3个不同的目标Q值矩阵进行迭代更新,然后利用改进TOPSIS方法对Q值矩阵进行多目标决策处理,客观地给出各目标的动态最优权重系数,从而得到各状态-动作对的综合评价判据.IEEE标准两区域模型仿真研究验证了改进TOPSIS-Q算法在AGC机组功率多目标动态优化分配过程应用的可行性和有效性,在复杂随机扰动的环境中提高系统CPS性能的同时,有效降低了AGC机组调节成本和碳排放.     

基于信息熵的改进人工蜂群算法

为了克服人工蜂群算法在处理复杂性问题时收敛速度慢、收敛精度不高、易早熟等缺陷,在原始人工蜂群算法的基础上引入信息熵。信息熵本身是不确定性的一种度量,由信息熵的值来度量人工蜂群算法中跟随蜂选择的不确定性,通过控制信息熵的值达到控制算法中跟随蜂选择过程的目的,实现算法的自适应调节。通过对测试函数和不同规模TSP问题的模拟仿真,对人工蜂群算法、蚁群算法和其他改进方法进行了对比,验证了所提出改进方法的可行性和有效性。     

精馏塔系的软测量建模与优化策略研究

针对工业精馏系统操作优化的需求,在分析过程机理的基础上,本文基于广义回归神经网络和交叉验证等方法,建立了产品质量的软测量模型。随后,通过改进标准遗传算法的算子和结构,提出一种改进的求解有约束稳态优化问题的遗传算法,解决了常规优化算法在求解有约束优化问题时惩罚系数难以选择、易陷入局部最优、所得优化解可能不满足约束等问题。将其应用于以产品质量为约束的精馏塔能耗优化问题,可以求解得到精馏塔系"卡边"生产对应的最优操作条件。仿真结果表明该建模和优化策略具有优化结果好、计算效率高等优点,可为工业精馏系统的操作优化提供有效支撑。     

双资源批量生产柔性作业车间多目标调度方法

针对双资源批量生产柔性作业车间调度问题,提出了一种多目标精细化调度方法。针对双资源批量生产柔性作业车间多目标调度问题特点,建立了一类以制造成本最低和完工时间最短为优化目标的双资源等量分批柔性作业车间调度多目标优化模型;提出了5种双资源批量生产柔性作业车间精细化调度技术;针对模型提出并设计了一种改进的NSGA II算法。通过案例分析验证了该方法的有效性。