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考虑约束信息的精馏过程贝叶斯优化方法
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作者 赵阳 赵克凡 +2 位作者 贾胜坤 罗祎青 袁希钢 《化工学报》 北大核心 2026年第1期149-161,共13页
提出考虑约束信息的贝叶斯优化方法,训练额外的代理模型预测满足约束的概率,并加入到采集函数中,促使在可行域内添加新的采样点。在此基础上,提出考虑约束信息的自适应采集函数,在优化初期考虑约束信息以加速在可行域内的探索;在优化后... 提出考虑约束信息的贝叶斯优化方法,训练额外的代理模型预测满足约束的概率,并加入到采集函数中,促使在可行域内添加新的采样点。在此基础上,提出考虑约束信息的自适应采集函数,在优化初期考虑约束信息以加速在可行域内的探索;在优化后期已基本满足约束的情况下,减少或消除约束信息的影响。通过Hartmann6函数、隔板精馏塔和变压共沸热集成精馏的优化案例,证明了该方法的有效性。计算结果表明,使用自适应约束改善的贝叶斯优化算法,具有更快的初始下降速度,并可以得到更优的年度总费用。 展开更多
关键词 复杂精馏过程 贝叶斯优化 约束信息 自适应 蒸馏 计算机模拟 优化
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基于PSO-GA的铁路工程施工进度计划多目标优化研究
2
作者 张飞涟 何姚阳 +5 位作者 韦有波 张彦春 赵新琛 吴喆 潘浩 蒙滇 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期327-339,共13页
针对铁路工程现有施工进度计划优化方法存在的局限性,对铁路工程施工进度计划多目标优化问题进行研究,提出铁路工程施工进度计划多目标优化方法。考虑资金的时间价值,以铁路工程施工总成本为核心优化目标,将工期和资源均衡作为次要目标... 针对铁路工程现有施工进度计划优化方法存在的局限性,对铁路工程施工进度计划多目标优化问题进行研究,提出铁路工程施工进度计划多目标优化方法。考虑资金的时间价值,以铁路工程施工总成本为核心优化目标,将工期和资源均衡作为次要目标转化为约束条件,构建铁路工程施工进度计划多目标优化模型。模型以各项施工活动的主要设备−劳动力作业组数量和开工时间为决策变量,综合考虑逻辑关系、工作面作业组最大配置数量等5类约束。由于铁路工程施工进度计划多目标优化模型属于连续、非线性问题,且变量和约束条件较为复杂,引入将粒子群算法与遗传算法相结合的粒子群−遗传算法(PSO-GA),在粒子群算法的基础上结合遗传算法的选择、交叉、变异操作进行改进,以便充分发挥粒子群算法的快速收敛与遗传算法的全局搜索优点,实现对铁路工程施工进度计划多目标优化问题的高效率、高精度求解。基于构建的铁路工程施工进度计划多目标优化模型,运用PSO-GA算法对某铁路工程L桥梁项目施工进度计划进行优化,结果表明优化后方案的施工总成本降低了51.44万元,工期缩短了120 d,主要设备及劳动力投入数量的相对波动性分别降低了14.66%和16.78%,验证了该优化模型和优化算法的适用性和有效性。研究成果可为建设周期长、投资规模大的铁路工程施工进度计划多目标优化提供一定的借鉴和参考。 展开更多
关键词 铁路工程 施工进度计划 多目标优化 粒子群算法 遗传算法
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基于禁忌搜索与粒子群优化算法的地下水污染源信息辨识
3
作者 徐津 伍梦天 +3 位作者 李凯 王玲玲 朱海 王明辉 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期36-42,共7页
为准确辨识地下水污染源位置、污染物释放过程等关键信息,采用模拟-优化理论框架,将需要同步辨识多种污染源信息的地下水反演问题概化为包含离散型、连续型变量的混合变量优化问题,并提出了一种基于禁忌搜索与粒子群优化算法的两阶段组... 为准确辨识地下水污染源位置、污染物释放过程等关键信息,采用模拟-优化理论框架,将需要同步辨识多种污染源信息的地下水反演问题概化为包含离散型、连续型变量的混合变量优化问题,并提出了一种基于禁忌搜索与粒子群优化算法的两阶段组合优化(TS-PSO)算法,该算法采用禁忌搜索策略确定污染源位置,利用粒子群优化算法识别污染物的释放强度及释放过程。算例验证结果表明:与传统演化算法(GA、PSO算法)相比,TS-PSO算法的求解效率更高,计算结果更可靠,计算精度更高;对于多个污染源的反演问题,TS-PSO算法可快速、有效地辨识污染源位置、污染物释放强度和释放过程。 展开更多
关键词 地下水污染 信息辨识 优化算法 禁忌搜索 粒子群优化算法
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基于拓扑优化与尺寸优化的重载AGV车架结构优化设计
4
作者 李霞 陈圣展 +2 位作者 高广东 蒋林森 刘本学 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2026年第2期80-86,共7页
为了减小重载自动导引车(automatic guided vehicle, AGV)的质量,提高其续航里程,进行重载AGV车架结构的轻量化设计。在确保车架满足强度和刚度要求的基础上,将体积分数设定为30%,作为响应约束,对车架进行变密度拓扑优化设计,并根据第... 为了减小重载自动导引车(automatic guided vehicle, AGV)的质量,提高其续航里程,进行重载AGV车架结构的轻量化设计。在确保车架满足强度和刚度要求的基础上,将体积分数设定为30%,作为响应约束,对车架进行变密度拓扑优化设计,并根据第四强度理论对车架进行强度和刚度仿真校核。然后利用灵敏度分析方法,分析待优化杆件的参数对车架性能影响,选择对强度、刚度影响小,以及对质量影响大的参数作为优化参数。在保证强度和刚度满足要求的情况下,利用参数优化的方法对车架进行尺寸优化设计,并对优化后车架的力学性能进行校核。为提高车架在超载工况下工作的安全性,对车架进行二次优化,使其在超载30%的情况下仍能安全工作,最终优化后车架的质量相对于初始设计时降低了20.48%。 展开更多
关键词 重载AGV 轻量化 灵敏度分析 拓扑优化 尺寸优化
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基于NEWUOA的CRS叠加成像技术
5
作者 韩复兴 王源 +4 位作者 高正辉 常志邈 马飞 秦昊 尚浩 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2026年第1期386-396,共11页
共反射面元(common reflection surface,CRS)叠加成像技术通过使用相邻共中心点道集信息提高地震数据信噪比,是处理低信噪比、低覆盖次数地震数据的关键技术。其三参数优化的搜索方法无论是经典的分步搜索还是同步的全局搜索,最终都需... 共反射面元(common reflection surface,CRS)叠加成像技术通过使用相邻共中心点道集信息提高地震数据信噪比,是处理低信噪比、低覆盖次数地震数据的关键技术。其三参数优化的搜索方法无论是经典的分步搜索还是同步的全局搜索,最终都需要局部优化算法提升精度,而传统的Nelder-Mead单纯形算法搜索方式简单,计算效率较低。本文采用一种无导数优化算法——新型无约束优化算法(new unconstrained optimization algorithm,NEWUOA)作为CRS叠加的精度提升算法。该算法通过动态构建二次插值模型,采用信赖域迭代策略,利用目标函数曲率信息提升计算效率。文中采用层状起伏模型和Marmousi2模型对该算法进行测试。结果显示,针对简单的层状起伏模型和复杂的Marmousi2模型,基于NEWUOA得到的相干值优化结果均普遍优于或等于基于Nelder-Mead单纯形算法得到的相干值优化结果,与Nelder-Mead单纯形算法相比,计算效率分别提升约48%和45%。这表明NEWUOA在保证CRS叠加优化精度的同时,能够显著提升计算效率,适合作为精度提升的计算工具。 展开更多
关键词 CRS叠加成像技术 三参数优化 NEWUOA 无导数优化 Nelder-Mead单纯形算法
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混合调制LLC谐振变换器的效率优化控制策略
6
作者 常雨芳 张振 +2 位作者 蒋煊焱 黄文聪 严怀成 《电力系统保护与控制》 北大核心 2026年第1期50-59,共10页
针对LLC谐振变换器宽范围运行与高效率难以兼顾,以及采用传统控制器进行环路设计时动态性能不佳、抗扰性能较差的问题,提出了一种混合调制LLC谐振变换器的效率优化控制策略。首先,分析变换器在变频控制和移相控制下的增益与软开关特性,... 针对LLC谐振变换器宽范围运行与高效率难以兼顾,以及采用传统控制器进行环路设计时动态性能不佳、抗扰性能较差的问题,提出了一种混合调制LLC谐振变换器的效率优化控制策略。首先,分析变换器在变频控制和移相控制下的增益与软开关特性,设计了混合调制的控制方式。其次,提出了一种基于低通滤波器的改进自抗扰控制器,降低了扩张状态观测器的测量噪声,提高了系统的抗扰性能。然后,对变换器各部分的损耗进行分析,构建了效率优化模型,提出了一种基于山瞪羚算法的效率优化方法,实现了混合调制的效率最大化。通过对最优调制参数进行曲线拟合,降低了设计控制环路的复杂度。最后,搭建了实验平台进行理论验证,实验结果验证了所提效率优化方法和控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 混合调制 效率优化 改进自抗扰控制 山瞪羚优化算法
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分布式麦克风阵列多目标分区优化校准方法
7
作者 刘志红 刘景轲 +3 位作者 冯志鹏 赵耀 王智勇 张海蕊 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期107-113,I0016,I0017,共9页
为提升语音分布式阵列的噪声抑制和有效语音信息的获取能力,针对阵列麦克风测量信号在时间和相位上的不同步及噪声污染问题,提出一种分区多目标优化的校准方法.首先,对麦克风所在位置分区.以麦克风初始位置为圆心,入射波波长为初始半径... 为提升语音分布式阵列的噪声抑制和有效语音信息的获取能力,针对阵列麦克风测量信号在时间和相位上的不同步及噪声污染问题,提出一种分区多目标优化的校准方法.首先,对麦克风所在位置分区.以麦克风初始位置为圆心,入射波波长为初始半径,以麦克风信噪比为权重优化半径自适应分区.其次,以每个麦克风的分区区域为搜索范围,设置阵列麦克风最大基线、阵列增益、信号幅相误差、输出波束的主瓣宽度和旁瓣抑制比为优化目标,构建阵列校准多目标优化函数,由鲁洛孔径提供最大基线优化方向.最后,引入多目标粒子群优化算法,对麦克风位置寻优,进行初始分布式阵列校准.经数值仿真和实验对现有方法进行性能对比,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 分布式阵列 阵列校准 性能校准 多目标粒子群算法 分区优化
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基于改进哈里斯鹰算法的光伏清扫机械臂优化
8
作者 唐术锋 于慧 +2 位作者 王鑫 郭晓栋 常宏 《太阳能学报》 北大核心 2026年第2期140-147,共8页
针对现有光伏组件清扫机械臂在常用工作空间性能不高的问题,提出一种改进哈里斯鹰优化算法对机械臂的结构尺寸进行优化,该算法结合正交交叉算子,使得局部搜索能力变得更强。根据实际发电厂光伏组件安装参数,建立常用工作空间的约束指标... 针对现有光伏组件清扫机械臂在常用工作空间性能不高的问题,提出一种改进哈里斯鹰优化算法对机械臂的结构尺寸进行优化,该算法结合正交交叉算子,使得局部搜索能力变得更强。根据实际发电厂光伏组件安装参数,建立常用工作空间的约束指标,并将常用工作空间的全局性能和结构长度两个指标作为目标函数。仿真试验结果表明,改进后的算法寻优更快,针对提出的两个指标分别提高21.27%和8.72%,相同作业环境下,优化后的机械臂到达目标位置所需时间相对于优化前缩短21.7%,机械臂的灵活性提高,清扫光伏组件的效率提升。 展开更多
关键词 光伏组件 机器人 机械臂 光伏组件清扫机器人 哈里斯鹰优化算法 结构优化 移动机器人
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基于光热环境的天井空间形态多目标优化研究
9
作者 杨玉兰 岳哲涵 +2 位作者 仲利强 李智兴 马迪 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期71-80,共10页
天井空间是我国南方地区传统民居中重要的空间类型,其内光热环境具有复杂的耦合关系,进行单一环境目标的形态优化存在明显不足.提出一个基于光热环境的天井空间形态多目标优化流程框架,通过Grasshopper平台及其插件实现光热模拟及多目... 天井空间是我国南方地区传统民居中重要的空间类型,其内光热环境具有复杂的耦合关系,进行单一环境目标的形态优化存在明显不足.提出一个基于光热环境的天井空间形态多目标优化流程框架,通过Grasshopper平台及其插件实现光热模拟及多目标优化,提出有效采光照度(UDI)达标率和通用热气候指数(UTCI)舒适率分别作为工作面光环境和热环境优化指标,采用TOPSIS对多个天井形态解决方案进行量化赋权优先排序.基于杭州气候,编程实现该地区中小型矩形天井空间形态多目标优化,优化形态参数包括天井长、宽、高和挑檐比,并采取优化目标参数范围设置及多目标优化插件参数设置提升整体优化性能.研究结果显示,基于光热环境的多目标优化明显优于单一环境目标优化,研究为基于光热环境的天井空间形态多目标优化提供方法层面的参考,为现代建筑设计中与天井类似的半室外空间环境和形态设计提供参考. 展开更多
关键词 天井 有效采光照度 通用热气候指数 多目标优化
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节能型泵控单元动态特性参数灵敏度分析与匹配优化
10
作者 王飞 刘天浩 +2 位作者 刘焱 刘克毅 艾超 《机电工程》 北大核心 2026年第1期65-72,116,共9页
针对节能型泵控单元因参数耦合、强非线性导致系统动态性能不足的问题,提出了一种融合Sobol灵敏度分析与遗传算法优化的方法,进行了节能型泵控单元参数匹配设计。首先,建立了节能型泵控单元的数学模型;然后,采用Sobol法对泵控单元参数... 针对节能型泵控单元因参数耦合、强非线性导致系统动态性能不足的问题,提出了一种融合Sobol灵敏度分析与遗传算法优化的方法,进行了节能型泵控单元参数匹配设计。首先,建立了节能型泵控单元的数学模型;然后,采用Sobol法对泵控单元参数进行了灵敏度分析,确定了定量泵排量D_(p)和电机转动惯量J_(L)是影响泵控单元动态特性的关键参数,并采用了遗传算法对识别的关键参数进行了优化,进一步进行了两种排量泵与三种转动惯量的泵控单元动态特性对比仿真分析;最后,搭建了泵控单元测试平台,进行了定排量-变转动惯量和变排量-定转动惯量的压力阶跃响应特性测试。研究结果表明:当泵排量为25 mL/r,电机转动惯量为40 kg·cm^(2)、80 kg·cm^(2)和120 kg·cm^(2)时,对应系统响应时间分别为63 ms、77 ms和107 ms;电机转动惯量为40 kg·cm^(2),泵排量为5 mL/r和25 mL/r时,对应系统响应时间分别为63 ms和92 ms;验证了Sobol灵敏度分析结合遗传算法优化方法在节能泵控制单元动态特性参数分析和优化中的有效性。该研究结果可以为节能型泵控单元工程设计与应用提供有效依据和参考。 展开更多
关键词 节能型泵控单元 动态特性优化 Sobol灵敏度分析 遗传算法优化 参数匹配 遗传算法
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面间煤柱掘进系统截割与钻锚机器人协同控制参数优化方法
11
作者 毛清华 陈彦璋 +3 位作者 王川伟 马宏伟 张旭辉 薛旭升 《中国煤炭》 北大核心 2026年第1期92-102,共11页
针对面间煤柱巷道掘进系统截割与钻锚机器人协同控制参数优化难题,本文建立了截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型,并提出一种基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法的协同控制参数优化模型求解方法。通过分析面间煤柱掘进系统截割与钻锚机... 针对面间煤柱巷道掘进系统截割与钻锚机器人协同控制参数优化难题,本文建立了截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型,并提出一种基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法的协同控制参数优化模型求解方法。通过分析面间煤柱掘进系统截割与钻锚机器人协同控制需求,建立了截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型,该模型以截割机器人的摆动速度、钻锚机器人的钻进速度和钻杆转速作为优化变量,以截割比能耗、钻比能耗和理论生产率所计算的综合性能指标为目标优化函数。为了得出截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型的最优参数,提出一种基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法对该优化模型进行求解,得出全域截割阻抗下协同控制最优参数。为验证截割机器人和钻锚机器人协同控制参数优化效果,采用仿真软件EDEM、RecurDyn和Simulink构建多物理场联合仿真模型,在不同截割阻抗下进行对比验证,结果表明:优化后一个步距内“截割-钻锚”协同运行最大时间差为60 s,符合面间煤柱巷道掘进工艺要求;综合性能指标平均降低31.60%,提高了掘进效率并显著降低了掘进能耗。 展开更多
关键词 面间煤柱 截割与钻锚机器人 协同控制参数优化模型 模拟退火粒子群算法 截割阻抗
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基于多目标优化算法的多无人机海上搜救路径规划
12
作者 章文俊 廖凯 +3 位作者 孟祥坤 杨雪 周翔宇 郑怀宇 《中国航海》 北大核心 2026年第1期66-77,共12页
针对多变海洋环境与紧迫时间需求下的多无人机海上搜救任务,提出一种面向搜索效率与资源均衡的覆盖路径规划方法。首先,通过基于网格的区域分解方法将复杂的海上环境简化为可视化的规划单元,引入高斯混合模型对目标漂移分布进行先验建模... 针对多变海洋环境与紧迫时间需求下的多无人机海上搜救任务,提出一种面向搜索效率与资源均衡的覆盖路径规划方法。首先,通过基于网格的区域分解方法将复杂的海上环境简化为可视化的规划单元,引入高斯混合模型对目标漂移分布进行先验建模,生成概率分布图以引导路径搜索。其次,在多无人机覆盖路径规划中,基于改进的多目标粒子群优化算法,融合任务分配、路径安全、高优先级区域覆盖及能耗控制等多个优化目标。再次,为提升算法全局搜索能力与收敛性能,引入基于Sigmoid函数的自适应动态权重调整机制、双层精英交叉策略以及路径约束惩罚等改进策略。最后,部署三架无人机在多种形状搜救区域中开展仿真试验。结果表明:所提方法在无人机前50步目标累计发现概率、任务均衡度和路径总长度方面,分别较传统经典算法最高提升了30.27%、82.5%和1.28%,验证了所提方法在提升搜救效率和任务均衡性方面的有效性与可行性。 展开更多
关键词 海上搜救 无人机 覆盖路径规划 粒子群优化 多目标优化
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旋转对称重数对齿轮拓扑优化的影响
13
作者 刘治华 董瑞 李豪 《机械传动》 北大核心 2026年第3期61-69,共9页
【目的】齿轮进行圆周旋转运动,其轮体的拓扑优化设计需考虑旋转对称性,不同的旋转对称重数可能会影响齿轮轮体拓扑优化设计的结果。但是,目前对于设置何种旋转对称重数能够使齿轮轮体拓扑优化结果最优尚未定论。为此,分析了旋转对称重... 【目的】齿轮进行圆周旋转运动,其轮体的拓扑优化设计需考虑旋转对称性,不同的旋转对称重数可能会影响齿轮轮体拓扑优化设计的结果。但是,目前对于设置何种旋转对称重数能够使齿轮轮体拓扑优化结果最优尚未定论。为此,分析了旋转对称重数对齿轮拓扑优化设计结果的影响。【方法】以某减速器输出轴齿轮为研究对象,使用有限元仿真软件Abaqus对未经拓扑优化设计的齿轮进行受力分析和模态分析,分别得到齿轮啮合时的应力状态和固有振动特性;利用变密度法对齿轮进行了拓扑优化设计,对拓扑优化后的齿轮进行受力分析和模态分析,并系统分析了旋转对称重数对齿轮拓扑优化结果的影响。【结果】有限元仿真结果表明,旋转对称重数会影响齿轮拓扑优化区域的分布,对拓扑优化的体积减小分数影响较小;具有不同旋转对称重数的齿轮在啮合受力时均未发生屈服。模态分析结果表明,其固有振动特性变化较大;当旋转对称重数为6时,拓扑优化后的齿轮不仅在啮合受力时不会发生屈服,而且其固有振动频率与啮合频率差异最大,可有效避免齿轮啮合时发生共振。 展开更多
关键词 齿轮 拓扑优化 旋转对称重数 模态分析
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海棠叶脉网络结构及其输水特性研究
14
作者 魏衍举 崔旺 +1 位作者 杨亚晶 周子杰 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第2期193-202,共10页
叶脉在植物与外界环境之间的物质和能量交换中发挥着至关重要的作用,叶脉输运网络不仅有极高的效率,而且具有均匀化运输的特点.在换热器、燃料电池等装置的流道设计中,依据叶脉结构进行仿生学设计,可以有效提高流道网络的效率和均匀性.... 叶脉在植物与外界环境之间的物质和能量交换中发挥着至关重要的作用,叶脉输运网络不仅有极高的效率,而且具有均匀化运输的特点.在换热器、燃料电池等装置的流道设计中,依据叶脉结构进行仿生学设计,可以有效提高流道网络的效率和均匀性.为此,需要对叶脉的结构特点、生长过程和水分在其中的流动过程与规律建立准确的认识.本文以海棠叶片为研究对象,对其叶脉结构、形状特性及叶脉内水分输运的流动特性进行了研究.测量各级叶脉长度、直径及各级分支间距和夹角等参数,并进行统计学分析,总结叶脉网络的结构特征;使用荧光染料处理叶脉,观察水在各级叶脉中的运输过程.结果表明:海棠叶片的中脉可近似看作一细长圆锥体,其基部直径约为1.18 mm,且不随叶片生长而加粗;次脉的长度和基部直径分别与其基部距离叶基的距离呈线性负相关,基部直径仅在叶片生长的前半阶段有所加粗,次脉的分支角、同侧前间距与其基部距离叶基的距离之间也存在一定关系;中脉及次脉中某一点处的水分流速与该点距离该条叶脉基部的距离呈线性负相关,该线性关系的斜率在同一叶片上的不同叶脉间基本相等;中脉及次脉中的水分输运具有同步性,微脉中的水分运输则表现出不同于中脉、次脉的分级性. 展开更多
关键词 叶脉 结构参数 水分运输 结构优化
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设计单位牵头的EPC项目设计优化激励机制研究——基于动态博弈视角
15
作者 刘炳胜 崔巧艳 +2 位作者 郑贺民 王丹 陈媛 《土木工程学报》 北大核心 2026年第3期129-139,共11页
EPC项目设计优化产生的收益若能设置明确的分配机制,可以有效调动各主体参与设计优化的积极性。文章构建设计单位牵头的EPC项目设计优化激励博弈模型,并分析无激励、静态激励、动态激励策略下各参与主体的最优决策方案和激励策略。其次... EPC项目设计优化产生的收益若能设置明确的分配机制,可以有效调动各主体参与设计优化的积极性。文章构建设计单位牵头的EPC项目设计优化激励博弈模型,并分析无激励、静态激励、动态激励策略下各参与主体的最优决策方案和激励策略。其次,基于长期合作视角对博弈模型进行动态演化仿真,分析设计优化激励策略和各主体决策随时间的演化路径与趋势。研究结果表明,动态激励可更高效地实现设计优化激励效果;当联合体努力水平效率系数较高、项目规模较大、综合成本系数较小时,均可实现施工单位投入的提高;随着合作次数增加,各主体参与设计优化的积极性和总效益逐渐提高。文章揭示了EPC项目设计优化参与主体决策行为的交互影响及动态演化规律,为不同利益诉求和不确定环境下决策方案和激励策略制定提供理论依据。 展开更多
关键词 EPC项目 设计优化 激励机制 动态博弈
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基于改进模拟退火的防城港市国土空间规划分区优化方法
16
作者 张金亭 张健成 +2 位作者 陈奕云 杨魁 吴秀 《地理科学》 北大核心 2026年第1期205-215,共11页
为了解决现有综合指标评定法开展规划分区划定在科学性、实用性等方面存在的局限性,提出一种基于改进模拟退火的规划分区方法,使用FLUS-Markov模型进行模拟预测,基于优势权重构建区域未来土地利用格局,通过海量迭代和基于地类属性差异... 为了解决现有综合指标评定法开展规划分区划定在科学性、实用性等方面存在的局限性,提出一种基于改进模拟退火的规划分区方法,使用FLUS-Markov模型进行模拟预测,基于优势权重构建区域未来土地利用格局,通过海量迭代和基于地类属性差异的改进Calinski-Harabasz指数确定最佳规划分区方案,并以广西防城港市为案例开展实证研究。主要研究结果如下:①构建的土地利用格局相比FLUS-Markov模型结果更能贴合现实地物边界,适应规划分区需求;②将具有迭代功能,兼顾全局和局部优化的改进模拟退火算法引入规划分区方法中,具有可行性和优越性;③通过对模拟退火算法的改进,提高了规划分区的科学性和效率:基于生态廊道和地类集聚区域生成初始方案,并通过带记忆的分区方案迭代,提高收敛速度;通过权衡分区精度与实用性之间的平衡,实现最优分区方案选取;使用基于地类属性差异的分区评价指标,进一步提升了规划分区结果的科学性。 展开更多
关键词 模拟退火 规划分区 优化算法 防城港
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基于仿生学的开沟覆土装置设计与仿真分析
17
作者 赵秀艳 张通 +3 位作者 商晓猛 刘润平 吴日恒 张开兴 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期45-51,61,共8页
针对我国蔬菜机械化生产过程中存在土壤黏附、作业阻力大和能量损耗严重等问题,优化并设计出一种能够减少土壤黏附、降低工作阻力和损耗的开沟覆土装置。首先,研究蚯蚓和穿山甲的减附降阻机理,并利用逆向工程技术进行特征提取和曲线拟... 针对我国蔬菜机械化生产过程中存在土壤黏附、作业阻力大和能量损耗严重等问题,优化并设计出一种能够减少土壤黏附、降低工作阻力和损耗的开沟覆土装置。首先,研究蚯蚓和穿山甲的减附降阻机理,并利用逆向工程技术进行特征提取和曲线拟合。然后,根据开沟器和覆土镇压装置的结构特点,设计仿生波纹开沟器和覆土镇压装置。最后在土壤模型中对比仿生波纹开沟器、传统直线开沟器和芯铧式开沟器在不同作业速度和开沟深度下的性能,结果显示,仿生波纹开沟器在速度为2 m/s和开沟深度为90 mm时减阻率最高达9.17%。通过旋转正交组合试验确定仿生覆土镇压装置的最优参数组合。 展开更多
关键词 仿生 开沟器 覆土镇压 优化设计
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基于水波优化和A^(*)算法的无人机群防空反制系统部署方法
18
作者 李翔 罗望春 +2 位作者 张福 张兴华 刘洪驿 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2026年第1期74-82,共9页
【目的】随着无人机群在侦察任务中的广泛应用,优化防空反制系统部署已成为提升防御能力的重要手段。无人机群凭借其高灵活性、强生存能力和低成本特性对传统防空体系构成了严重威胁。单一防空系统难以有效应对多目标协同的无人机群,因... 【目的】随着无人机群在侦察任务中的广泛应用,优化防空反制系统部署已成为提升防御能力的重要手段。无人机群凭借其高灵活性、强生存能力和低成本特性对传统防空体系构成了严重威胁。单一防空系统难以有效应对多目标协同的无人机群,因此,需要通过多系统协同部署,最大化无人机群的飞行成本,迫使其改变路径或放弃任务。本研究旨在设计一种高效的防空反制系统部署方法,以应对无人机群侦察带来的安全挑战。【方法】研究提出了一种基于水波优化(water wave optimization,WWO)和A^(*)算法的防空反制系统部署(water wave and A^(*)deployment,WAD)方法,该方法通过两个核心子模型实现优化:一是构建无人机群的最优路径规划模型,用于计算在给定防空反制系统位置下无人机群的最小飞行成本;二是设计防空反制系统选址优化模型,通过调整系统位置来最大化无人机群的期望飞行成本。WAD算法融合了WWO在全局和局部搜索中的平衡优势以及A^(*)算法在路径规划中的高效性,并通过改进的编解码机制提升了搜索效率,避免其陷入低效解空间。【结果】通过仿真实验验证WAD算法的有效性。实验设计了一个包含4个飞行起点、39个路径点和3个防空反制系统的场景,结果表明WAD算法能够求解出无人机群期望飞行成本的最大值,并输出优化的防空反制系统部署位置及无人机群的飞行路径。种群最佳适应度随迭代次数的增大而快速收敛,平均在30次迭代内达到稳定,表明算法具有较高的精度和计算效率,与传统方法相比,显著缩短了优化时间。【结论】WAD算法为无人机群防空反制系统的优化部署提供了一种高效解决方案。通过集成WWO和A^(*)算法的优势,该方法在全局探索与局部开发之间实现了良好平衡,显著提升了部署方案的收敛速度和优化质量。研究结果表明,本文方法适用于复杂侦察场景下的防御需求。未来可进一步研究动态环境下多目标优化的部署策略,探索防空反制系统间的协同机制,引入实时威胁评估,以适应无人机群技术的快速演变。 展开更多
关键词 无人机群 防空反制系统 部署优化 水波优化 A^(*)算法 路径规划 设施选址 进化算法
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船舶清洗水下机器人设计与稳定性分析
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作者 王晓鸣 李腾 +1 位作者 刘冬 武建国 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期352-355,362,共5页
针对船舶壁面附着海生物影响航行速度问题,开发了一款具备翻转、贴壁以及壁面自适应清洗功能的水下机器人。为保证机器人贴壁工作时的稳定性,对机器人静力学模型进行分析,得出机器人不发生下滑、倾覆、打滑的条件。分析结果表明,增大垂... 针对船舶壁面附着海生物影响航行速度问题,开发了一款具备翻转、贴壁以及壁面自适应清洗功能的水下机器人。为保证机器人贴壁工作时的稳定性,对机器人静力学模型进行分析,得出机器人不发生下滑、倾覆、打滑的条件。分析结果表明,增大垂直推进器的推力或减小机器人重浮心之间的距离,可提高机器人的稳定性和移动速度;随着壁面倾角的增加,避免机器人发生倾覆时所需垂直推进器的推力减少。对机器人进行试验,试验结果与理论分析一致;该研究为船舶清洗水下机器人的结构优化设计、运动控制提供理论支撑。 展开更多
关键词 船舶清洗 机器人 优化设计 静力学
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基于差分进化的直馈线圈发射器参数优化
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作者 时建明 张微星 刘俊杰 《空军工程大学学报》 北大核心 2026年第1期87-96,共10页
为优化单级直馈线圈发射器的结构参数和3级直馈线圈发射器的能量分配,建立了3级直馈线圈发射器的场-路耦合数学模型和有限元分析模型,采用数值计算方法和有限元分析方法计算了2种模型的准确性,结果显示2种模型计算的运动数据和电路数据... 为优化单级直馈线圈发射器的结构参数和3级直馈线圈发射器的能量分配,建立了3级直馈线圈发射器的场-路耦合数学模型和有限元分析模型,采用数值计算方法和有限元分析方法计算了2种模型的准确性,结果显示2种模型计算的运动数据和电路数据基本吻合,证明了2种模型具有较高的准确性。基于建立的3级直馈线圈发射器的参数化模型,采用差分进化算法实现了单级直馈线圈发射器结构参数的优化和3级直馈线圈发射器能量分配的优化,结果显示迭代过程具有良好的收敛性,单级优化60次收敛,3级优化100次收敛;经过优化,单级出口速度由27.5 m/s提升到30.8 m/s,输出效率提升了6%,单级电流峰值由19 kA下降到8 kA,降幅为57.9%,3级出口速度由56.4 m/s上升为60.4 m/s,输出效率提升了5%,3级电流峰值由25 kA下降为10 kA,降幅为60%,证明了差分进化算法针对直馈线圈发射器多维优化问题具有良好的寻优能力,该优化方法和结果可为直馈线圈发射器参数优化设计提供参考。 展开更多
关键词 启发式算法 线圈型电磁发射器 直馈线圈 有限元仿真 结构参数优化 能量分配优化
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