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基于控制系统优化的ITSE目标函数的研究 被引量：7
1
作者 周国鹏 柳学坤 何晋元 《微计算机信息》 北大核心 2006年第08S期46-47,60,共3页
控制系统的参数优化问题的目的是使目标函数能比较确切地反映系统的特性,而且又能使计算简单。利用MATLAB的优化控制工具箱,选取基于“ITSE”(integraloftimeweightedsquarederrors)准则的目标函数,从仿真实验可以看出“ITSE”准则确实... 控制系统的参数优化问题的目的是使目标函数能比较确切地反映系统的特性,而且又能使计算简单。利用MATLAB的优化控制工具箱,选取基于“ITSE”(integraloftimeweightedsquarederrors)准则的目标函数,从仿真实验可以看出“ITSE”准则确实存在局限性。最后基于最优控制理论提出一种适用于控制系统参数寻优的新的目标函数,并结合仿真结果说明了所给出的新的目标函数使得控制系统的时域性能指标(超调量和调节时间)都得到很大的改善。 展开更多
关键词 itse 目标函数 参数优化
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基于FCLPSO的水量水质模型参数反演方法研究
2
作者 朱沈涛 杨帆 +3 位作者 柳杨 范子武 乌景秀 李子祥 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第7期54-66,共13页
【目的】复杂河网水量水质模型中参数多、维数高,模型参数反演难度大,优化目标函数选取、单参数和多参数不同反演方式等对参数反演精度影响需开展深入分析。【方法】提出基于快速综合粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Partic... 【目的】复杂河网水量水质模型中参数多、维数高,模型参数反演难度大,优化目标函数选取、单参数和多参数不同反演方式等对参数反演精度影响需开展深入分析。【方法】提出基于快速综合粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization,FCLPSO)的水量水质模型参数反演方法,设计参数反演数值试验,采用LH-OAT全局敏感性分析方法对7种模型性能评价指标进行目标函数优选,并分析模型单参数和多参数反演结果并分析不同反演方式的差异性。【结果】结果显示:NSE∗作为目标函数敏感度最高;不同类型参数均具有较高精度,单参数反演平均相对误差(MRE)为5.2%、变差系数(CV)为7.2%,多参数反演结果MRE为13.5%、CV为14%;多参数反演中水动力指标反演结果优于水质指标反演结果,多参数“分层反演”方式优于“同时反演”方式。【结论】结果表明:该模型参数反演方法具有较高的精度,有助于提升复杂河网水量水质模型参数估计时效性与准确性,为复杂河网数值模拟精度的提升提供了技术支撑。 展开更多
关键词 水量水质模型 参数反演 快速综合粒子群优化算法 目标函数 敏感性分析
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基于多策略改进粒子群算法的新能源汽车驱动轴承优化研究 被引量：4
3
作者 胡瑞 曹竞辉 《时代汽车》 2025年第11期123-125,共3页
新能源汽车驱动轴承需在高速、频繁启停等复杂工况下兼顾高承载、低摩擦与长寿命要求。为提升轴承综合性能,研究提出一种多策略改进粒子群算法,通过动态速度控制、惩罚函数处理约束及层次分析法确定权重,实现轴承结构参数优化。结果表明... 新能源汽车驱动轴承需在高速、频繁启停等复杂工况下兼顾高承载、低摩擦与长寿命要求。为提升轴承综合性能,研究提出一种多策略改进粒子群算法,通过动态速度控制、惩罚函数处理约束及层次分析法确定权重,实现轴承结构参数优化。结果表明,改进算法的超体积指标达0.7209,收敛性优于同类算法;优化后轴承最高温度降低17.77%,接触应力和变形分别减少30.83%和26.41%。该算法求解出的参数能有效提升轴承疲劳寿命并降低摩擦生热。 展开更多
关键词 圆柱滚子轴承 参数优化 惩罚函数 多目标优化 新能源汽车
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行星轮齿形凹模挤压成形参数响应面法优化
4
作者 陈志浩 翟亚飞 《机械管理开发》 2025年第2期139-140,143,共3页
研究在行星轮直齿轮齿形凹模挤压处理时出现齿顶塌角,通过构建数学模型优化了响应面结构,达到优化端面加工余量以及获得更优成形载荷效果。研究结果表明:当变量x_(1)逐渐增大时,端面外凸量h的响应值相应减少;当变量x_(2)逐渐增大时,端... 研究在行星轮直齿轮齿形凹模挤压处理时出现齿顶塌角,通过构建数学模型优化了响应面结构,达到优化端面加工余量以及获得更优成形载荷效果。研究结果表明:当变量x_(1)逐渐增大时,端面外凸量h的响应值相应减少;当变量x_(2)逐渐增大时,端面外凸量h的响应值相应增大。并利用实验方案对以上优化结果开展了验证,结果为齿轮挤压生产提供一定生产指导意义。工艺参数采用响应面法优化的效果可通过实测值与响应面预测结果对比可知,最终验证其具有合理性。 展开更多
关键词 响应面法 齿形挤压 参数优化 目标响应函数
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基于BP神经网络的围岩支护结构参数优化研究
5
作者 龚祺曼 胡晓 《河南科技》 2025年第14期73-76,共4页
【目的】围岩本身自稳定性差,在多种外界因素作用下所形成的变截面错台位置易发生应力集中,导致围岩支护位移及应力大幅度增加,为此提出了一种基于BP神经网络的围岩支护结构参数优化方法。【方法】利用围岩支护结构模型识别围岩支护结... 【目的】围岩本身自稳定性差,在多种外界因素作用下所形成的变截面错台位置易发生应力集中,导致围岩支护位移及应力大幅度增加,为此提出了一种基于BP神经网络的围岩支护结构参数优化方法。【方法】利用围岩支护结构模型识别围岩支护结构力学响应,根据围岩参数建立输入特征集,并利用BP神经网络预测支护结构参数,然后利用预测得到的支护结构参数优化目标函数,实现支护结构性能的提升。【结果】结果表明,该设计方法将位移的数值成功地控制在了1.6~3.0 mm这一更加紧凑的范围之内。同时,结构应力的变化得到了有效调控,其波动范围被严格维持在1.7 MPa以内,该方法能够降低围岩支护位移和应力。【结论】通过对支护结构的参数进行精细设计和优化,可以确保支护结构在承受围岩压力、变形等方面具有更高的承载能力和稳定性,这不仅有助于减少支护结构的破坏和失效,还能提高隧道或巷道等地下工程的安全性和稳定性。 展开更多
关键词 BP神经网络 围岩支护 结构参数优化 目标函数
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基于改进蝴蝶优化算法的土壤水动力参数反演
6
作者 刘学 梁素钰 +1 位作者 祝彦杰 王怀宇 《湖北农业科学》 2025年第5期63-69,79,共8页
针对如何选择有效方法获取用来反映土壤中水分运动过程的参数,提出基于改进蝴蝶优化算法(IBOA)的水动力参数反演模型。在阐述土壤水分运动方程的基础上,首先利用蝴蝶优化算法(BOA)通过全局搜索和局部搜索相结合的方式来寻找最优解,并通... 针对如何选择有效方法获取用来反映土壤中水分运动过程的参数,提出基于改进蝴蝶优化算法(IBOA)的水动力参数反演模型。在阐述土壤水分运动方程的基础上,首先利用蝴蝶优化算法(BOA)通过全局搜索和局部搜索相结合的方式来寻找最优解,并通过随机游走算法对BOA中的切换概率进行取值,从而对算法易陷入局部最优的情况进行改进;其次将改进后的算法应用在HYDRUS-1D软件模拟非饱和土壤水分在初始含水量均匀分布条件下的数据中,最后选择合适的目标函数,利用改进蝴蝶优化算法进行反演。结果表明,改进蝴蝶优化算法的参数反演值的平均相对误差为0.22%~3.60%,能够较好地反演土壤水动力参数。改进蝴蝶优化算法能有效提高估计参数的准确率,获得更高质量的全局最优解。 展开更多
关键词 蝴蝶优化算法 随机游走算法 土壤水动力参数 目标函数
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椭圆形轨道负刚度装置的参数优化及减震性能研究
7
作者 黄潇 曹伟 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第9期92-95,141,共5页
设计了一种椭圆形轨道负刚度装置,该装置由椭圆形轨道、滑轮、预压弹簧和两侧固定座等部件组成。首先,推导了椭圆形轨道负刚度装置的力-位移关系。然后,将该装置设置于隔震结构的隔震层,建立了地震作用下隔震结构的运动方程,确立了以结... 设计了一种椭圆形轨道负刚度装置,该装置由椭圆形轨道、滑轮、预压弹簧和两侧固定座等部件组成。首先,推导了椭圆形轨道负刚度装置的力-位移关系。然后,将该装置设置于隔震结构的隔震层,建立了地震作用下隔震结构的运动方程,确立了以结构动力响应为优化目标的目标函数,运用控制变量法进行分步优化,再通过全局对比分析,筛选出综合性能最优的参数组合。最后,将优化结果运用到隔震结构中。结果表明,通过对椭圆形轨道负刚度装置的参数优化,实现了装置的效果最大化,该装置对隔震结构的绝对加速度和位移响应均能实现有效控制,显著提升了隔震结构的抗震性能。 展开更多
关键词 隔震结构 椭圆形轨道负刚度装置 目标函数 参数优化 地震响应
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切削稳定性约束下的铣削参数优化技术研究 被引量：22
8
作者 胡瑞飞 殷鸣 +2 位作者 刘雁 苏真伟 殷国富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期190-198,共9页
目前切削稳定性研究主要集中在不同加工方法及加工条件下的稳定性研究,以无颤振极限切深作为切削参数优化的推荐值,缺少对稳定性与优化模型的深度融合分析。针对这一问题,以材料切除率和刀具寿命构建优化目标函数,提出一种切削稳定性约... 目前切削稳定性研究主要集中在不同加工方法及加工条件下的稳定性研究,以无颤振极限切深作为切削参数优化的推荐值,缺少对稳定性与优化模型的深度融合分析。针对这一问题,以材料切除率和刀具寿命构建优化目标函数,提出一种切削稳定性约束下的铣削参数优化模型。通过对铣削稳定性零阶解析算法的分析,论述了切削稳定区域的确定受切削力学模型、刀尖频率响应、及切削参数共同影响关系。在设定机床、工件和刀具的条件下,通过对稳定性叶瓣图形态随切削参数变化规律的研究,得出了极限切深不等效于最大材料去除率;以动态变化的稳定域及机床能效为约束边界,采用变化趋势相反的材料去除率和刀具寿命构建优化目标函数,通过遗传算法获取全局最优解。针对多目标优化中,各分目标权重难以量化设置的问题,提出以材料去除率期望值和刀具寿命期望值作为优化模型设置参数,实现优化参数的量化调节和优化方向的有效控制。在VMC850机床上进行了试验并采用遗传算法对多组参数设定状态进行优化,结果表明切削参数优化结果满足稳定性约束要求,且其优化方向可量化调节。 展开更多
关键词 切削稳定性 切削参数优化 目标函数 遗传算法
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基于多目标优化的工业机器人位置与姿态精度提升方法 被引量：18
9
作者 乔贵方 蒋欣怡 +3 位作者 高春晖 刘娣 宋爱国 宋光明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期217-224,共8页
高端制造领域对工业机器人的精度性能要求越来越高。为提升工业机器人末端的位姿精度性能,本文首先构建了基于改进DH(M-DH)的全位姿运动学误差模型,该模型能较好地描述工业机器人的误差特性。其次,本文分别构建了位置和姿态的误差适应... 高端制造领域对工业机器人的精度性能要求越来越高。为提升工业机器人末端的位姿精度性能,本文首先构建了基于改进DH(M-DH)的全位姿运动学误差模型,该模型能较好地描述工业机器人的误差特性。其次,本文分别构建了位置和姿态的误差适应度函数,并结合多目标粒子群优化(MOPSO)算法实现运动学参数的精确辨识,解决了位置误差和姿态误差的量纲不同和量级相差较大的问题。最后通过实验验证了基于MOPSO算法的有效性。实验结果表明Staubli TX60工业机器人的平均位置误差和平均姿态误差分别降低了81.04%和66.64%,并且与最小二乘(LM)算法、天牛须搜索群优化(BSO)算法以及粒子群优化(PSO)算法等单目标优化算法相比,本文的MOPSO优化算法在运动学参数辨识的泛化能力和在最大位姿误差的优化效果均最好。 展开更多
关键词 多目标优化 工业机器人 参数辨识 精度提升 适应度函数
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基于舒适性和轮胎动载的车辆悬架参数优化 被引量：49
10
作者 吕彭民 和丽梅 尤晋闽 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期112-117,共6页
为了改善汽车行驶的舒适性并减小轮胎对路面的动载,以某载货汽车为研究对象,建立了多目标优化模型,并采用统一目标函数法对车辆悬架参数进行优化。优化结果表明:优化后悬架刚度减小而阻尼增大,且前悬架参数变化较小,后悬架参数变化较大... 为了改善汽车行驶的舒适性并减小轮胎对路面的动载,以某载货汽车为研究对象,建立了多目标优化模型,并采用统一目标函数法对车辆悬架参数进行优化。优化结果表明:优化后悬架刚度减小而阻尼增大,且前悬架参数变化较小,后悬架参数变化较大;相比于优化前,车身垂直方向加速度均方根值减小了20%,前轮动载均方根值减小了40%,后轮变化更显著,减小了49%;采用多目标优化设计方法不仅可提高车辆自身的舒适性,而且可减小轮胎对路面的动载。 展开更多
关键词 汽车工程 车辆悬架 统一目标函数法 参数优化 舒适性 轮胎动载
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基于遗传算法的机液传动系统参数匹配研究 被引量：14
11
作者 朱镇 蔡英凤 +2 位作者 陈龙 夏长高 施德华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期74-80,共7页
本文中对一款机液复合传动变速器进行运动学、动力学和能量管理分析,确定装配方案和基本参数。采用基于Pareto最优原理的多目标遗传算法研究传动系统的参数匹配问题,包括选择优化目标、确定设计变量和约束条件等。建立基于modeFRONTIER... 本文中对一款机液复合传动变速器进行运动学、动力学和能量管理分析,确定装配方案和基本参数。采用基于Pareto最优原理的多目标遗传算法研究传动系统的参数匹配问题,包括选择优化目标、确定设计变量和约束条件等。建立基于modeFRONTIER的传动系统多目标优化模型,分别以爬坡度和燃油消耗率为动力性和经济性的目标函数,采用多目标遗传算法,结合实验设计,对模型进行全局搜索寻优。结果表明:爬坡度平均值为27.26°,95%置信区间为[26.36°,28.16°],Pareto最优解为27.93°;燃油消耗率平均值为208.88 g/(kW·h),95%置信区间为[208.62,209.13]g/(kW·h),Pareto最优解为206.76 g/(kW·h)。随着优化迭代步数的增加,爬坡度和燃油消耗率两个目标值都将在一个小范围内收敛,且设计变量的Pareto最优解很好地满足传动系统的匹配要求。 展开更多
关键词 机液复合传动 能量管理 Pareto最优原理 参数匹配 目标函数
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切削用量优化模型的建立及应用 被引量：9
12
作者 任小平 刘战强 +3 位作者 万熠 郝传海 叶洪涛 庞继有 《工具技术》 2010年第5期39-42,共4页
通过建立满足特定约束条件的单件生产成本和生产率目标函数,构建切削用量优化数学模型,从生产管理角度分析工人劳动强度和机床单位时间消耗对优化变量的影响,给出相应实例。对企业生产管理有一定的指导作用。
关键词 切削用量 优化 目标函数 生产管理
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面齿轮磨削加工工艺参数的优化 被引量：8
13
作者 明兴祖 罗旦 +1 位作者 刘金华 严宏志 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期2569-2574,共6页
基于磨削面齿轮工艺参数的分析,在满足产品质量要求和磨削加工条件等设计约束的前提下,建立了以磨齿效率和表面质量为目标函数的多目标优化数学模型。将内点罚函数法与遗传算法相结合用于该数学模型的优化计算,获得了三组最优的磨削用... 基于磨削面齿轮工艺参数的分析,在满足产品质量要求和磨削加工条件等设计约束的前提下,建立了以磨齿效率和表面质量为目标函数的多目标优化数学模型。将内点罚函数法与遗传算法相结合用于该数学模型的优化计算,获得了三组最优的磨削用量方案且三组方案均能使磨齿效率和表面质量得到较大提高。根据优化后的结果设计并完成了工艺实验,实验结果也验证了该方法的正确性、有效性和实用性。 展开更多
关键词 面齿轮 磨削 工艺参数 多目标优化 内点罚函数法 遗传算法
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岩石力学参数弹塑性反演问题的优化方法 被引量：80
14
作者 孙钧 黄伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1992年第3期221-229,共9页
本文提出了对岩体和岩性诸参数,包括其抗剪强度指标c、φ值进行弹塑性反演分析的一种全局优化方法,实践上得出了非线性逆问题的唯一解,将文中所建议的方法用于某电站试验洞的上项反演计算,其结果与实测值吻合良好。
关键词 岩石力学 弹性 塑性 反演分析
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基于自适应径向基函数的整车耐撞性多目标优化 被引量：7
15
作者 陈国栋 韩旭 +1 位作者 刘桂萍 赵子衡 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期488-493,共6页
提出自适应径向基函数代理模型,并结合微型多目标遗传算法对整车耐撞性进行优化。在每个迭代步中,以最优拉丁方进行样本点设计,以遗传最优拉丁方进行测试点设计,通过隔代映射遗传算法对径向基函数代理模型的误差进行评价并获得最优光滑... 提出自适应径向基函数代理模型,并结合微型多目标遗传算法对整车耐撞性进行优化。在每个迭代步中,以最优拉丁方进行样本点设计,以遗传最优拉丁方进行测试点设计,通过隔代映射遗传算法对径向基函数代理模型的误差进行评价并获得最优光滑参数。将测试点不断添加到样本空间,直至耐撞性各个目标代理模型在测试点的误差都达到要求,再采用贪婪算法将最后迭代步的测试点筛选到样本空间以进一步提高精度。最后采用微型多目标遗传算法对达到许可误差的各个自适应径向基函数模型进行优化,获得Pareto前沿面,根据工程要求或工程人员的经验权衡耐撞性,优化各个目标之间的关系以获得不同最优妥协解。 展开更多
关键词 自适应径向基函数 光滑参数 多目标优化 整车耐撞性
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数控车削中切削用量的多目标优化 被引量：11
16
作者 沈浩 谢黎明 韩莹 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2005年第5期47-49,共3页
切削用量参数的选择与数控机床保质、高效地运行密切相关,而传统方法很难达到切削用量参数优化的目的.为最大限度地发挥数控机床的功效,通过应用优化设计中的惩罚函数法,综合考虑切削过程中的主要约束条件,建立多目标优化模型,进行切削... 切削用量参数的选择与数控机床保质、高效地运行密切相关,而传统方法很难达到切削用量参数优化的目的.为最大限度地发挥数控机床的功效,通过应用优化设计中的惩罚函数法,综合考虑切削过程中的主要约束条件,建立多目标优化模型,进行切削用量中的切削速度、进给量的优化设计.实例表明,采用优化后的切削参数进行加工,能明显地降低成本,提高效率. 展开更多
关键词 切削用量 目标函数 约束条件 优化
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智能优化算法在结构损伤识别中的应用 被引量：7
17
作者 王延伟 宋旭坤 +1 位作者 温瑞智 丰彪 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期44-51,共8页
利用智能优化算法进行结构的损伤识别是近年来的研究热点,其基本思路是将实测数据和数值模型的输出定义为结构参数的目标函数,通过搜索目标函数的最小值来得到结构参数,并根据这些参数在损伤前后的变化情况来识别损伤。目标函数可以有... 利用智能优化算法进行结构的损伤识别是近年来的研究热点,其基本思路是将实测数据和数值模型的输出定义为结构参数的目标函数,通过搜索目标函数的最小值来得到结构参数,并根据这些参数在损伤前后的变化情况来识别损伤。目标函数可以有多种定义方式,智能优化算法也有多种算法可以选择,为了得到最佳的计算效果,利用4种目标函数和3种智能优化算法进行了损伤识别的数值模拟。计算结果表明,由加速度时程响应定义的目标函数与差分进化算法相结合具有很好的识别精度和抗噪能力。 展开更多
关键词 损伤识别 参数辨识 智能优化算法 目标函数
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最大值最小化问题的优化算法与多自由度动力减振器参数计算 被引量：12
18
作者 侯祥林 李和玉 刘杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期100-103,共4页
研究了如何确定多自由度动力减振器系统参数,使其主系统在较宽频带上能量的最小问题。提出了解决最大值的最小化问题有效的优化程序算法。建立了以固有频率比和阻尼比为设计变量,以振幅动力放大系数函数的多个峰值和整个宽频带下面积构... 研究了如何确定多自由度动力减振器系统参数,使其主系统在较宽频带上能量的最小问题。提出了解决最大值的最小化问题有效的优化程序算法。建立了以固有频率比和阻尼比为设计变量,以振幅动力放大系数函数的多个峰值和整个宽频带下面积构造目标函数的优化问题。给出了两个自由度减振器参数的优化计算实例。实现了减振器参数选择的直接有效快速优化计算。这种方法将为复杂减振系统参数分析提供有力工具。 展开更多
关键词 多自由度动力减振器 最大值最小化问题 参数优化计算 目标函数构造
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基于TOPSIS法的水文模型多目标参数自动优选方法研究 被引量：7
19
作者 郭靖 郭生练 +2 位作者 胡安焱 李超群 张俊 《水电能源科学》 2006年第6期25-28,共4页
将TOPSIS法与遗传算法相结合,以径流总量误差、总径流过程均方误、洪峰过程均方误和枯水过程均方误为目标函数,采用均方差确定目标函数权重,利用四个流域连续雨洪资料对新安江模型进行多目标参数优选,并与距离函数法比较,探讨其对水文... 将TOPSIS法与遗传算法相结合,以径流总量误差、总径流过程均方误、洪峰过程均方误和枯水过程均方误为目标函数,采用均方差确定目标函数权重,利用四个流域连续雨洪资料对新安江模型进行多目标参数优选,并与距离函数法比较,探讨其对水文模型多目标参数优选的适应性。结果表明,TOPSIS法和距离函数法模拟效果相当,基于TOPSIS法的多目标参数优选优于单目标参数优选。 展开更多
关键词 水文模型 多目标函数 参数优选 TOPSIS法 距离函数法 遗传算法 均方差
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基于粒子群优化算法分析约束条件对配煤最优价格的影响 被引量：15
20
作者 赵越 蒙毅 李仁义 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第12期99-104,共6页
电厂配煤是一个满足所有约束条件的寻优过程,而每种约束条件对目标函数的影响均不相同。本文利用粒子群优化算法建立配煤寻优模型,分析发热量、挥发分、水分、灰分与硫分等约束条件对配煤最优价格的影响趋势,并具体分析了配煤过程中调... 电厂配煤是一个满足所有约束条件的寻优过程,而每种约束条件对目标函数的影响均不相同。本文利用粒子群优化算法建立配煤寻优模型,分析发热量、挥发分、水分、灰分与硫分等约束条件对配煤最优价格的影响趋势,并具体分析了配煤过程中调整发热量与挥发分约束范围对配煤经济性的影响。研究表明:各个约束条件对混煤价格的影响趋势基本符合分段线性函数;约束范围经济性由函数的斜率决定,斜率绝对值越小经济性越优,越大则经济性越差;合理制定调整配煤约束条件,可进一步提高配煤的经济效应,并获得较高的煤质参数指标。本文研究方法对电厂工作人员制定配煤约束条件有很好的指导作用,有利于电厂获得更加经济的配煤掺烧方案。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 配煤 约束条件 目标函数 煤质参数 混煤价格
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