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基于“BPNN+NSGA-II”模型的简支梁优化算法研究
1
作者 柏华军 潘昊阳 +1 位作者 肖祥 秦寰宇 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第1期63-70,共8页
针对传统有限元法进行结构优化存在效率低的问题,通过对比不同代理模型和仿生优化算法特点,构建结构优化数学模型,研究BPNN神经网络和NSGA-II算法的架构原理及训练流程,并对比验证NSGA-II算法高效性和基于拉丁超立方设计(LHS)的采样方... 针对传统有限元法进行结构优化存在效率低的问题,通过对比不同代理模型和仿生优化算法特点,构建结构优化数学模型,研究BPNN神经网络和NSGA-II算法的架构原理及训练流程,并对比验证NSGA-II算法高效性和基于拉丁超立方设计(LHS)的采样方法优势,提出基于“BPNN+NSGA-II”模型的结构高效优化算法。其优化原理是基于有限元法构建的样本集对BPNN模型进行训练形成代理模型,使用NSGA-II算法对BPNN代理模型进行优化求解,形成“BPNN+NSGA-II”模型的高效优化算法。以某简支梁结构为例进行优化试验,结果表明:BPNN代理模型预测值与有限元模型计算值相比误差在2%以内,代理模型可靠性高;同时代理模型显著减少NSGA-II算法对有限元模型调用次数,提高优化效率。经优化的简支梁方案,承载能力安全系数接近规范限值,设计方案为近似最优方案。 展开更多
关键词 代理模型 优化算法 BPNN模型 nsga-II算法 简支梁 拉丁超立方设计 蒙特卡罗采样
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基于改进NSGA-Ⅱ的森林草原消防站多目标选址优化
2
作者 李华 陈鑫 +1 位作者 益朋 吴立舟 《中国安全科学学报》 北大核心 2026年第3期171-177,共7页
为提升灭火救援队伍的应急响应能力与森林草原火灾防控布局的整体效能,提出基于混合防火应急道路的森林草原消防站选址优化方法。通过八向倾点算法结合数字高程模型(DEM),构建混合防火应急道路网络,提高消防队伍前期预防与应急响应能力... 为提升灭火救援队伍的应急响应能力与森林草原火灾防控布局的整体效能,提出基于混合防火应急道路的森林草原消防站选址优化方法。通过八向倾点算法结合数字高程模型(DEM),构建混合防火应急道路网络,提高消防队伍前期预防与应急响应能力;采用改进非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)的位置分配模型优化消防站选址,确保资源合理配置并提升覆盖范围。结果表明:混合防火应急道路对整体区域覆盖率为96.91%,对高风险区域覆盖率为93.51%,优化结果有助于提高救援队伍应对复杂地形的能力。优化后的消防站布局变异系数为0.26,能够保障消防队伍巡查与响应的能力。整体需求满意度为0.86,可确保关键区域得到充分保护。 展开更多
关键词 非支配排序遗传算法(nsga-Ⅱ) 森林草原 消防站 多目标 选址优化 位置分配
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改进NSGA-Ⅱ求解带准备时间的单元调度问题
3
作者 张利平 孙睿 唐秋华 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期180-185,共6页
随着个性化定制日益膨胀和绿色制造管控日渐规范,具有柔性、可重构、缩短产品制造周期的单元制造模式逐步在多品种小批量制造企业流行,从而提升企业利润和核心竞争力。然而,如何安排单元间的生产排程与AGV调度是本问题的关键。这里针对... 随着个性化定制日益膨胀和绿色制造管控日渐规范,具有柔性、可重构、缩短产品制造周期的单元制造模式逐步在多品种小批量制造企业流行,从而提升企业利润和核心竞争力。然而,如何安排单元间的生产排程与AGV调度是本问题的关键。这里针对带准备时间的单元调度问题,以交货期惩罚最小和车间总能耗最少为目标,建立了该问题的混合整数规划模型,提出了混合三种邻域结构的改进NSGA-Ⅱ算法求解该问题。首先,为了保证可行解的性能,设计了双层编码和基于时间重叠的解码机制;其次,设计了具有自适应交叉和变异概率、重启机制,有效保留优良基因片段,增强算法探索能力,防止算法早熟。最后,基于反转世代距离IGD和覆盖度C两个指标,对比其它算法,案例测试结果表明,所提算法具有良好的收敛性与分布性。 展开更多
关键词 单元调度 多目标优化 改进的nsga-II 准备时间 自动引导小车
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基于NSGA-Ⅱ算法的焊接机器人运动轨迹优化研究
4
作者 韩桂荣 李健轲 +3 位作者 王雯雯 陈绪兵 黎晓 黄偲 《机床与液压》 北大核心 2026年第3期56-65,共10页
针对焊接机器人工作效率低、能耗高及运动振动明显等问题,以压力容器管道相贯线焊缝为应用对象,提出一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的运动轨迹规划与优化方法,通过多目标轨迹优化,提升焊接效率、降低能耗并抑制振动。建立FANUC M1... 针对焊接机器人工作效率低、能耗高及运动振动明显等问题,以压力容器管道相贯线焊缝为应用对象,提出一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的运动轨迹规划与优化方法,通过多目标轨迹优化,提升焊接效率、降低能耗并抑制振动。建立FANUC M10iA机器人正运动学模型,并进行逆运动学验证;基于非均匀有理B样条(NURBS)曲线对末端位姿进行插补,并在MATLAB中仿真分析各关节位移、速度、加速度与加加速度;以时间、能耗和冲击为优化目标,在PlatEMO平台中采用NSGA-Ⅱ算法对轨迹关键点进行优化,求解Pareto最优解集;最后,根据优化轨迹生成马鞍形焊缝,并进行焊接实验验证。结果表明:时间-能量-冲击均衡解总时间为7.70 s,能耗为5.60 J,冲击为17.25°/s^(3),各关节运动曲线连续平滑,满足约束条件;将优化的关节轨迹通过ROS驱动机器人焊接,得到的关节焊缝均匀,未发现焊接气孔等缺陷。该方法够有效协调时间、能耗与运动平稳性,显著提高焊接效率与质量,具有可行性与实用价值。 展开更多
关键词 焊接机器人 NURBS 轨迹优化 nsga-Ⅱ算法
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基于NSGA-Ⅱ的盾构管片智能化设计系统
5
作者 李栋 王烨 +2 位作者 李启明 房倩 付功云 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期82-88,共7页
研究目的:为实现盾构管片的快速设计与方案优化,本文开发了一套盾构管片智能化设计系统。该系统涵盖地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化七个模块。通过与深圳地铁某区间盾构隧道设计案例的对比,验... 研究目的:为实现盾构管片的快速设计与方案优化,本文开发了一套盾构管片智能化设计系统。该系统涵盖地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化七个模块。通过与深圳地铁某区间盾构隧道设计案例的对比,验证该系统在荷载与内力计算上的可靠性,以及综合考虑性能与成本的能力。研究结论:(1)研发的盾构管片自动化设计系统,集成地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化等模块,实现了在有限输入信息条件下的快速管片设计;(2)构建了基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化函数,兼顾结构性能与成本,通过二次寻优输出最优设计参数组合;(3)在深圳地铁某盾构区间工程案例中应用验证,系统计算得到的水土荷载相对误差小于6%,内力计算相对误差小于5%;(4)本研究结果可为轨道交通行业设计领域的智能化发展提供一定参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 智能化设计 多目标优化 nsga-Ⅱ
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基于NSGA-Ⅱ算法的液环泵叶片型线流热特性多目标优化
6
作者 张人会 叶文海 +1 位作者 冯彦辉 唐玉 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期234-241,共8页
针对液环泵工作过程中大量的能量损失转换为热能,引起介质温升从而导致泵性能下降等问题,应用数值模拟与试验相结合的方法,并采用RBF神经网络代理模型和NSGA-Ⅱ遗传算法,对液环泵叶片型线进行流热特性的多目标优化分析.结果表明:泵启动... 针对液环泵工作过程中大量的能量损失转换为热能,引起介质温升从而导致泵性能下降等问题,应用数值模拟与试验相结合的方法,并采用RBF神经网络代理模型和NSGA-Ⅱ遗传算法,对液环泵叶片型线进行流热特性的多目标优化分析.结果表明:泵启动过程中,流动的热平衡状态要比水力特性平衡状态滞后很长一段时间,引起热能增加的源项为压缩功和耗散损失项,耗散功主要分布在叶轮外缘、叶片出口背面及吸气区和压缩区壳体内壁,压缩功的较大区域主要分布在气相压缩区及排气区;构建的热能-效率代理模型及真空度-效率代理模型的预测误差均小于5%;多目标优化得到的Pareto前沿中,热能最低模型的热能比原始模型的热能降低了13.80%,其叶片呈现较大出口安放角β2和较小包角φ;效率最优模型的效率比原始模型的效率提高了7.97%,其叶片呈现较大出口安放角β2和包角φ;真空度最优模型的真空度比原始模型的提高了7.32%,其叶片呈现较小出口安放角β2和较大包角φ;随着出口安放角β2增大及包角φ减小,泵内产生的热能逐渐减小,热能与真空度存在一定的正相关性.研究结果可为液环泵性能优化提供一定的理论支撑. 展开更多
关键词 液环泵 nsga-Ⅱ算法 流热特性 耗散功 压缩功
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基于改进NSGA-Ⅲ算法的智能生产车间多AGV任务分配问题研究
7
作者 窦水海 于超宇 +4 位作者 白慧娟 王兆华 李婷 杜艳平 丁洁 《包装工程》 北大核心 2026年第3期119-132,共14页
目的 针对中小型智能生产车间物料搬运过程中任务分配不合理、资源利用率低等问题,构建以AGV任务完成时间最短、能耗最小和负载均衡为优化目标的多目标优化模型。方法 为提升求解效率与解的质量,提出一种改进NSGA-Ⅲ算法,采用多层编码... 目的 针对中小型智能生产车间物料搬运过程中任务分配不合理、资源利用率低等问题,构建以AGV任务完成时间最短、能耗最小和负载均衡为优化目标的多目标优化模型。方法 为提升求解效率与解的质量,提出一种改进NSGA-Ⅲ算法,采用多层编码结构简化解码过程,并结合非支配解分布动态生成参考点,以适应复杂帕累托前沿分布;同时,引入自适应变异与选择算子策略,强化算法的全局搜索能力与局部收敛性能。基于MATLAB平台,在AGV相同起点与不同起点2种作业场景下开展仿真实验。结果 所提方法在任务完成时间、能耗和负载均衡指标上均优于传统算法,任务完成时间分别减少13.9%与4.64%,能耗降低21.87%与15.45%,负载均衡指数下降39.3%与58.47%。结论 该方法有效提升了多AGV系统调度性能与作业效率。 展开更多
关键词 AGV 任务分配 多目标优化 nsga-Ⅲ算法
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基于SVR代理模型与NSGA-Ⅱ算法的新型钛合金复合装甲抗弹性能优化设计
8
作者 张青松 赵冰 +2 位作者 孔祥韶 周沪 吴卫国 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期203-216,共14页
[目的]为缩小传统拼接式复合装甲的破坏范围,提出一种由钛合金(TC4)面板、碳化硅(SiC)陶瓷、高强聚乙烯(UHMWPE)层合板和一体式的TC4格栅及背板组成的新式复合装甲结构,通过结构优化设计增强此装甲结构抗弹性能,实现结构轻量化目标。[方... [目的]为缩小传统拼接式复合装甲的破坏范围,提出一种由钛合金(TC4)面板、碳化硅(SiC)陶瓷、高强聚乙烯(UHMWPE)层合板和一体式的TC4格栅及背板组成的新式复合装甲结构,通过结构优化设计增强此装甲结构抗弹性能,实现结构轻量化目标。[方法]采用数值计算方法对新式复合装甲抗弹性能进行对比研究。首先,建立复合装甲抗弹性能的快速预报代理模型,分析结构参数与弹体剩余速度和面密度之间的相关性分析;然后,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对复合装甲的结构参数进行优化。[结果]结果表明:相比于传统的拼接式复合装甲结果,新式复合装甲结构在一体式TC4格栅和背板的防护下,弹体剩余速度降低了11.7%,破坏范围缩小60.9%且局限于格栅内部,其余区域结构的完整性较好,提高了拼缝处防护薄弱区域的抗弹性能;弹体剩余速度与UHMWPE层合板厚度的相关性最强,与TC4背板厚度的相关性最弱。优化后的结构设计方案如下:SiC陶瓷面板厚度4.25 mm,UHMWPE层合板厚度10.65 mm,TC4背板厚度0.52 mm。优化后的弹体剩余速度和面密度分别降低21.0%和5.3%。[结论]与拼接式复合装甲相比,新式复合装甲结构具有更优异的抗侵彻性能;基于SVR代理模型和NSGA-Ⅱ优化算法对复合装甲进行结构优化设计的方法可行有效;研究结果可为复合装甲结构设计及其优化提供新的理论和实践参考。 展开更多
关键词 复合装甲 抗爆性能 抗弹性能 多目标优化 轻量化 相关性分析 nsga-Ⅱ算法 代理模型
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基于NSGA-Ⅲ算法的商用车驾驶室轻量化设计
9
作者 彭雪梅 孙永厚 +1 位作者 刘夫云 刘凯扬 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第4期6-10,共5页
为了提升商用车驾驶室轻量化优化效果,以企业某型号商用车驾驶室为研究对象,在SFE-Concept中建立驾驶室隐式参数化模型并生成有限元模型,通过试验分析验证了模型的准确性;以弹性模量为变量进行结构灵敏度分析,筛选出相关结构的厚度和截... 为了提升商用车驾驶室轻量化优化效果,以企业某型号商用车驾驶室为研究对象,在SFE-Concept中建立驾驶室隐式参数化模型并生成有限元模型,通过试验分析验证了模型的准确性;以弹性模量为变量进行结构灵敏度分析,筛选出相关结构的厚度和截面形状作为设计变量用于试验设计;根据模态置信因子自动追踪模态阵型并验证了近似模型的拟合精度;利用NSGA-Ⅲ算法进行驾驶室轻量化多目标优化研究,结合TOPSIS方法筛选出最优方案。结果表明:驾驶室质量降低22.5kg,降幅达7.3%,同时提升了刚度,满足驾驶室轻量化和性能要求。 展开更多
关键词 轻量化 隐式参数化 结构灵敏度 nsga-Ⅲ算法 多目标优化
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基于Kriging模型与NSGA-Ⅱ算法的500 kV复合横担均压屏蔽装置设计优化
10
作者 杨暘 刘鹏 黄力 《高压电器》 北大核心 2026年第2期183-193,共11页
超高压输电线路复合横担的绝缘结构复杂,部分重要区域电场畸变严重,极易发生电晕放电和电蚀损破坏,合理且有效的配置均压屏蔽装置是保障复合横担杆塔安全稳定运行的重要环节。为确定均压屏蔽装置的外形结构和具体参数尺寸,文中建立复合... 超高压输电线路复合横担的绝缘结构复杂,部分重要区域电场畸变严重,极易发生电晕放电和电蚀损破坏,合理且有效的配置均压屏蔽装置是保障复合横担杆塔安全稳定运行的重要环节。为确定均压屏蔽装置的外形结构和具体参数尺寸,文中建立复合横担三维模型,首先利用有限元仿真软件获得复合横担无均压屏蔽装置下的电场分布情况,分析场强畸变严重部位电场分布特性并对均压屏蔽装置进行初步设计;然后,采用最优拉丁超立方设计方法在均压屏蔽装置结构参数变量空间中抽取试验样本点,通过有限元仿真获得不同样本点下的复合横担和均压屏蔽装置表面电场分布;其次,通过构建Kriging模型,搭建复合横担和均压屏蔽装置测点场强与均压屏蔽装置结构参数的响应关系近似模型,并基于灵敏度分析技术获得各结构参数对复合横担和均压屏蔽装置表面最高场强的影响程度;最后,通过第二代非劣排序遗传算法,获得最优均压屏蔽装置结构参数。结果表明,加装文中设计优化后的均压屏蔽装置,复合横担柱式绝缘子沿面场强峰值下降约63.5%,悬式绝缘子沿面场强峰值下降约54.7%,并且复合横担沿面场强和均压屏蔽装置表面场强均满足控制要求。优化方法为输电线路均压屏蔽装置优化设计提供重要的参考价值。 展开更多
关键词 复合横担 均压屏蔽装置 多目标遗传算法 KRIGING模型
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金属箔电阻器关键材料性能参数组合的NSGA2和TOPSIS双步优化
11
作者 李登云 廖呈成 +3 位作者 赵玉顺 周峰 殷小东 姚力 《高电压技术》 北大核心 2026年第3期1384-1394,共11页
金属箔电阻器是精密电子、电气仪表的关键组件,阻值稳定性和发热特性是这种高精密电阻器的两项关键性能,这两项关键性能受制于电阻器上各种材料之间的性能参数配合。从优化材料参数配合的角度,对影响金属箔电阻器阻值精密性和稳定性的... 金属箔电阻器是精密电子、电气仪表的关键组件,阻值稳定性和发热特性是这种高精密电阻器的两项关键性能,这两项关键性能受制于电阻器上各种材料之间的性能参数配合。从优化材料参数配合的角度,对影响金属箔电阻器阻值精密性和稳定性的电阻温度系数以及影响其使用寿命的最高温升开展了协同优化研究。分析了同时影响电阻温度系数和最高温升的关键材料参数,采用有限元法计算了不同组材料参数对应的电阻温度系数和最高温升。通过NSGA2遗传算法获得了Pareto解集,并构建了TOPSIS优化模型,获得了优化后的材料参数,且通过仿真进行了验证,最后制备了样机与原厂电阻进行对比进一步验证了该方法的有效性。结果表明,同时影响电阻温度系数和最高温升的关键材料参数为:金属箔的电阻率ρm、热膨胀系数αm、陶瓷基板的热膨胀系数αc以及粘接剂的导热系数λ_(r)。优化后的材料参数为:ρm=1.2μΩ·m,αm=14.8×10^(−6)℃^(−1),αc=7.4×10^(−6)℃^(−1),λ_(r)=0.8 W·(m·K)^(−1)。按照优化后的材料参数,制备出改进后的金属箔电阻器样机,其电阻的温度系数为1.92,最高温升为63.9℃。较未改进电阻器分别下降了38.26%及32.81%。按照材料上述研究方法可为金属箔电阻器多性能协同优化提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 金属箔电阻器 有限元仿真 nsga2遗传算法 TOPSIS优化模型 材料参数优化
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基于改进NSGA-Ⅱ的多目标无人机集群任务优化方法
12
作者 刘兆才 刘杰 《指挥控制与仿真》 2026年第1期28-35,共8页
无人机集群在人员搜救以及军事侦察等任务中应用广泛。为提高无人机集群执行大规模侦察任务的效率,针对搭载不同传感器的无人机集群的任务分配问题,构建了最小化航时、最大化探测收益的多目标优化模型。通过构造整数任务编码和基于维诺... 无人机集群在人员搜救以及军事侦察等任务中应用广泛。为提高无人机集群执行大规模侦察任务的效率,针对搭载不同传感器的无人机集群的任务分配问题,构建了最小化航时、最大化探测收益的多目标优化模型。通过构造整数任务编码和基于维诺划分的种群初始化方法,提高初始解的质量,并对NSGA-Ⅱ算法中的遗传方法加以限制,缩短寻优时间。该算法能够提供一组非支配解,可根据偏好选择最短航时或最大收益方案。为应对规模化损毁,基于任务局部流转规则生成初始种群,实现快速任务优化。仿真表明,相比原算法,改进算法在大规模无人机集群任务分配和损毁重构中具有显著优势。 展开更多
关键词 多目标优化 无人机集群 任务分配 nsga-Ⅱ算法
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基于MILP和NSGA-II的多类型储能协同调度优化
13
作者 冯春贤 王文学 +4 位作者 王一峰 张飞飞 袁龙 范志昊 陈衡 《热力发电》 北大核心 2026年第2期180-192,共13页
【目的】为应对高比例新能源接入电网对灵活性与经济性的需求,提出一种面向峰谷电价与新能源波动的多类型储能协同调度优化模型及调度策略。【方法】基于混合整数线性规划算法(MILP)与非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II),构建以系统总... 【目的】为应对高比例新能源接入电网对灵活性与经济性的需求,提出一种面向峰谷电价与新能源波动的多类型储能协同调度优化模型及调度策略。【方法】基于混合整数线性规划算法(MILP)与非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II),构建以系统总成本最低和新能源消纳率最高为双目标的优化调度模型,并通过河北地区不同季节典型日的负荷与风光出力数据验证模型的经济性与消纳效果。【结果】结果表明:该模型具有较好的鲁棒性,能够适应风光与负荷波动;春季最佳储能出力为3 000 MW,夏季、秋季、冬季均为2 000 MW,各季节特征日风光消纳率均保持在85%以上,系统总成本控制在15 000元水平。【结论】研究通过融合多季节场景、多类型储能及多目标优化,实现了经济性与新能源消纳水平的协同提升,有效增强了电网灵活性并降低了弃风弃光率。 展开更多
关键词 多类型储能 优化调度 MILP算法 nsga-II算法 新能源消纳
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基于NSGA-Ⅲ算法优化滴灌苹果灌水量及施肥量
14
作者 张在男 赵经华 +3 位作者 秦伟 徐静波 范子奥 谢香文 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第4期81-91,共11页
【目的】探究干旱区水肥耦合对滴灌苹果生长、产量、品质及水肥利用效率的影响,并优化滴灌苹果的灌水量和施肥量,以实现节水节肥和提质增效的目的。【方法】以新疆阿克苏市8年生苹果树为试验对象,开展滴灌苹果田间试验,试验设置3个灌水... 【目的】探究干旱区水肥耦合对滴灌苹果生长、产量、品质及水肥利用效率的影响,并优化滴灌苹果的灌水量和施肥量,以实现节水节肥和提质增效的目的。【方法】以新疆阿克苏市8年生苹果树为试验对象,开展滴灌苹果田间试验,试验设置3个灌水量梯度(低水675 mm(W1)、中水800 mm(W2)、高水925 mm(W3))和3个施肥量梯度(低肥562.5 kg/hm^(2)(F1)、中肥750.0 kg/hm^(2)(F2)、高肥937.5 kg/hm^(2)(F3)),进行完全组合设计,共9个处理,测定不同处理苹果果实生长、产量、品质及水肥利用效率;在此基础上,以苹果产量、灌溉水利用效率、肥料偏生产力、可溶性固形物含量、果肉硬度为目标,构建多目标的灌水量和施肥量二元二次回归模型,利用第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)对回归模型进行验证求解,最终筛选出灌水量和施肥量的最优解。【结果】不同水肥耦合处理对苹果果实生长、产量和品质以及灌溉水利用效率、肥料偏生产力有明显影响。9个处理中,W2F2处理全生育期的果实纵径、横径均最高,分别为51.51和60.11 mm;产量最高,达到62.24 t/hm^(2);单果质量、果形指数、可溶性固形物含量最高,分别为296.68 g、0.84和15.30%;果肉硬度较高,为8.96 kg/cm^(2);灌溉水利用效率及肥料偏生产力较高,分别为77.80kg/(hm^(2)·mm)和82.98 kg/kg。通过NSGA-Ⅲ算法验证并求解,确定最优的灌水量和施肥量分别为821.11 mm、783.22 kg/hm^(2),对应的苹果产量、灌溉水利用效率、肥料偏生产力、可溶性固形物含量及果肉硬度分别为66.68 t/hm^(2)、79.73 kg/(hm^(2)·mm)、84.52 kg/kg、15.47%、9.16 kg/cm^(2),以上指标均优于表现较佳的W2F2处理。【结论】适宜的灌水量和施肥量能明显促进苹果果实生长发育,提高产量和改善品质以及节水节肥。通过NSGA-Ⅲ算法得到了最优的灌水量和施肥量。 展开更多
关键词 苹果 滴灌 水肥耦合 nsga-Ⅲ算法 灌水量
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基于K-means,SVR和NSGA-Ⅱ的高炉送风制度优化研究
15
作者 陈波 董壮壮 +1 位作者 王月明 李俊峰 《冶金能源》 北大核心 2026年第2期66-73,共8页
合理的送风制度有利于高炉炉况顺行,促进高炉节能降碳。目前送风制度与燃料消耗参数之间的映射关系并不完善,为解决这一问题,提出一种基于K-means聚类、支持向量回归(SVR)和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的高炉送风制度优化方法。首先,运... 合理的送风制度有利于高炉炉况顺行,促进高炉节能降碳。目前送风制度与燃料消耗参数之间的映射关系并不完善,为解决这一问题,提出一种基于K-means聚类、支持向量回归(SVR)和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的高炉送风制度优化方法。首先,运用K-Means和模糊C均值算法对高炉送风参数聚类,选择聚类效果较好的K-Means模型对高炉炉况进行聚类分析。然后,结合K-Means聚类结果和特征选取,提取送风制度关键参数,并利用SVR、径向基神经网络、随机森林回归和极端梯度提升模型对高炉燃料比、煤比和日产铁量进行预测,选择预测最准确的SVR模型作为预测模型。最后,在SVR模型基础上构建多目标规划模型,采用NSGA-Ⅱ算法寻找燃料比最小且煤比最大的非劣解集,并进行结果分析。结果表明,该方法能够改善高炉送风制度,降低燃料比,促进高炉节能降碳。 展开更多
关键词 送风制度 K -means SVR nsga-Ⅱ 节能降碳
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基于改进NSGA-Ⅱ算法的电动汽车充电站选址方法
16
作者 俞宁 冯鑫 +1 位作者 汤爱华 舒梓荣 《郑州大学学报(理学版)》 北大核心 2026年第2期64-69,共6页
电动汽车充电站的战略布局对电动汽车的发展至关重要。充电站的不合理布局会导致运营成本增加和用户满意度下降。为应对这些挑战,构建了一个综合模型来量化充电站的总运营成本和用户满意度。在该模型中,运营商总成本分为土地成本、建设... 电动汽车充电站的战略布局对电动汽车的发展至关重要。充电站的不合理布局会导致运营成本增加和用户满意度下降。为应对这些挑战,构建了一个综合模型来量化充电站的总运营成本和用户满意度。在该模型中,运营商总成本分为土地成本、建设成本、运营成本和政府补贴。用户满意度则通过充电距离和等待时间来量化。设计了改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)求解多目标优化模型,解决了在剩余电量、充电距离、充电桩数量等约束下,运营成本最小化、用户满意度最大化的问题。最后,以江北区为例,模拟电动汽车充电站的选址,证实了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 电动汽车 充电站选址 多目标模型 改进nsga-Ⅱ算法
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基于NSGA-Ⅱ遗传算法的前弯型叶片透平多工况优化设计
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作者 孟佳 张德胜 +3 位作者 沈熙 叶晓琰 杨港 罗文华 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期242-251,共10页
为提高海水淡化领域透平对高压液体回收利用效率,以某前弯型叶片透平为研究对象,以其在0.6 Q d,0.8 Q d,1.0 Q d和1.2 Q d工况下的水力效率为优化目标,结合水力部件匹配性,经Plackett-Burman试验筛选出蜗壳与叶轮的5个设计变量.通过最... 为提高海水淡化领域透平对高压液体回收利用效率,以某前弯型叶片透平为研究对象,以其在0.6 Q d,0.8 Q d,1.0 Q d和1.2 Q d工况下的水力效率为优化目标,结合水力部件匹配性,经Plackett-Burman试验筛选出蜗壳与叶轮的5个设计变量.通过最优拉丁超立方设计100组试验,基于Isight平台搭建智能优化平台,耦合RBF神经网络与NSGA-Ⅱ算法完成多过流部件优化.研究结果表明:优化后透平的加权平均效率提高2.198%,4个工况下水力效率分别提升0.170%,1.990%,3.230%和2.370%,透平偏载和过载工况性能与稳定性显著提升,高效区运行范围拓宽;优化后蜗壳出流角与叶片进口安放角不匹配产生的脱落涡强度和范围减小,叶轮进口回流、流动分离等不稳定流动现象明显改善;蜗壳隔舌附近涡强度降低,二次流减少,受动静干涉作用影响减小,这说明优化后透平蜗壳与叶轮的匹配性提升,对动静交界区域的流场控制增强;同时,由于优化后流场控制优化,流道能量损失与多工况能量耗散降低. 展开更多
关键词 前弯型叶片透平 多工况优化 过流部件匹配 RBF神经网络 nsga-Ⅱ遗传算法
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基于NSGA-Ⅲ多目标优化算法的长短历时暴雨强度公式推求与适用性分析
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作者 赵君 杨林 +4 位作者 刘翠善 刘雨 徐进超 肖凯旗 蔡雨菲 《水资源与水工程学报》 北大核心 2026年第1期75-83,93,共10页
暴雨强度公式是城市雨洪排涝系统设计与洪涝风险评估的重要内容,其精度在很大程度上依赖于历史降雨极值的统计建模和参数估计方法。构建了以P-Ⅲ型分布为内核、以非支配排序遗传算法Ⅲ(NSGA-Ⅲ)为优化工具的山区城市暴雨强度公式。主要... 暴雨强度公式是城市雨洪排涝系统设计与洪涝风险评估的重要内容,其精度在很大程度上依赖于历史降雨极值的统计建模和参数估计方法。构建了以P-Ⅲ型分布为内核、以非支配排序遗传算法Ⅲ(NSGA-Ⅲ)为优化工具的山区城市暴雨强度公式。主要基于贵州省安顺市1990—2024年逐分钟降雨观测数据,采用P-Ⅲ型分布、Gumbel分布、指数分布等经典概率分布函数建立不同重现期下暴雨强度-历时-重现期关系,利用NSGA-Ⅲ算法对无约束条件下非线性模型参数进行多目标优化求解,推算出各测站和区域综合短历时(180 min)、长历时(1 440 min)暴雨强度公式,并通过对比新旧公式的设计值、历史极端降雨事件及长序列趋势分析与突变检验,对修编公式进行综合复核与适用性研究。结果表明:一方面,不同概率分布函数在山区城市暴雨强度公式推求中存在差异性,P-Ⅲ型分布在拟合偏态显著的降雨资料时表现最优,Gumbel分布在高重现期下极端降雨建模中具有较好适应性,而指数分布结构简洁,可用于数据缺失严重或初步规划阶段的快速估算;另一方面,在确认P-Ⅲ型分布为最优模型后,通过融合Pareto支配机制与参考点引导策略,引入的NSGA-Ⅲ算法显著提升了参数估计的稳健性与整体拟合精度。此外,考虑到安顺站是经常性的暴雨中心,从工程安全出发将新版安顺站暴雨强度公式作为安顺市暴雨强度推荐公式,主要适用于安顺市中心城区,而区域统一暴雨强度公式可作为主城区外降雨资料稀缺区域确定设计暴雨参数的有效参考,并建议每隔5~10 a对安顺市暴雨强度公式进行修订。研究分析成果可为分布函数合理选型及暴雨强度公式的优化提供理论依据,有助于提升山区城市雨洪系统的设计适应性与防灾减灾能力。 展开更多
关键词 暴雨强度公式 概率分布函数 频率分析 参数估计 非支配排序遗传算法Ⅲ(nsga-Ⅲ)
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基于NSGA-Ⅲ算法的氢能产业园区多能联供系统低碳经济调度
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作者 张金良 刘一硕 《太阳能学报》 北大核心 2026年第3期564-574,共11页
为保障氢能产业园区的安全经济运行,建立考虑风光出力的不确定性以及氢负荷需求响应的电热冷气氢多能联供系统协同优化调度模型。首先,以绿氢产业园区为基础,提出典型园区级电-热-冷-气-氢多能联供系统架构,并从系统的源-网-荷-储各角... 为保障氢能产业园区的安全经济运行,建立考虑风光出力的不确定性以及氢负荷需求响应的电热冷气氢多能联供系统协同优化调度模型。首先,以绿氢产业园区为基础,提出典型园区级电-热-冷-气-氢多能联供系统架构,并从系统的源-网-荷-储各角度建立包括电气氢耦合以及电热冷三联供系统的模型。其次,建立多目标函数,以实现园区整体运行成本最小、能源利用率最大以及碳排放最小为目标,采用NSGA-Ⅲ算法结合Pareto前沿寻优进行氢能产业园区多能联供系统协同优化调度。最后,通过拉丁超立方方法及K-均值聚类算法模拟风光出力的不确定性,对比不同场景下的优化调度结果,验证所提模型的低碳性和经济性。 展开更多
关键词 遗传算法 优化系统 综合能源系统 氢储能 电热冷气氢耦合 不确定性
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基于响应面方法与NSGA-Ⅱ的液体静压转台工况参数匹配研究
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作者 王浩 田学光 +1 位作者 戚厚军 阎兵 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期222-231,共10页
为提高液体静压转台在多加工场景下的综合性能与适应性,提出了一种基于响应面代理模型与NSGA-Ⅱ多目标遗传算法的工况参数匹配方法。通过建立液体静压转台的流固热耦合仿真模型,并以转台承载力与转台台面变形量为优化目标,设计了四因素... 为提高液体静压转台在多加工场景下的综合性能与适应性,提出了一种基于响应面代理模型与NSGA-Ⅱ多目标遗传算法的工况参数匹配方法。通过建立液体静压转台的流固热耦合仿真模型,并以转台承载力与转台台面变形量为优化目标,设计了四因素三水平的Box-Behnken实验,构建了转台承载力与变形量的响应面代理模型,并采用方差分析与残差诊断方法验证了代理模型的准确性与可靠性。通过参数敏感度与响应面分析方法,发现液体静压转台的承载力主要受供油压力与油膜厚度的线性和交互效应控制,且表现出明显的非线性特征。转台台面变形量不仅受转台转速和油膜厚度主导,还受到多参数交互作用的显著影响。应用NSGA-Ⅱ算法对代理模型进行多目标优化,借助TOPSIS算法对Pareto最优解集进行决策,获得了兼顾高承载力与低变形量的10组最优参数组合,并通过仿真验证了其有效性,为液体静压转台的性能优化提供了一种新的方法,对工程应用具有一定的参考与指导意义。 展开更多
关键词 液体静压转台 参数匹配 响应面方法 nsga-Ⅱ PARETO解集
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