环状给水管网优化设计的一种综合方法

提出了一种环状给水管网优化设计的综合方法.这一方法以环状管网年费用(或投资)最小为目标函数,将二次正交旋转回归设计、二次规划和线性规划有机的结合在一起,较好的解决了环状管网的优化设计计算问题.在这一方法中,用二次正交旋转回归设计确定环状管网管段流量分配方案,用线性规划模型计算每一流量分配方案管网的年费用,建立管网的管段流量与年费用之间的二次多元回归方程;以这个二次多元回归方程为目标函数,用二次规划方法确定管网的管段流量分配最优方案;根据最优流量分配方案,用线性规划模型确定管网的最优设计方案.算例表明这一方法是可行的,可用于单水源泵站加压管网和重力管网的优化设计.     

树状管网布置与管径同步优化方法研究

针对过去树状管网优化中将管网和管径分步研究,难以实现同步优化的问题,以投资最小为目标,研究了树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法,建立了基于整数遗传算法的树状管网布置与管径同步优化模型.实例研究表明,该方法能将设计经验融合到管网优化之中,可克服传统分步优化方法不易得到全局最优解的缺陷,能快速求解符合工程实际的树状管网布置和管径同步优化方案.同时该方法对其它领域最小生成树问题求解有一定借鉴作用.     

管网系统改造优化设计问题的模型及分层分解算法

本文建立了城市供水管网系统改造优化设计问题的数学模型，提出了将管网布局优化和参数优化分层、将管网参数优化和水源参数优化分解求解该问题的方法，研究了各个子问题的求解方法，仿真结果表明该方法是实用有效的。     

基于遗传算法供水系统优化调度模型

研究了含有调速泵的供水系统直接优化调度问题.根据给水系统的网络特性,以测压点压力宏观模型、水源供水量和水源供水水头之间的关系模型替代复杂的管网水力平衡方程,并以每一泵站每时段应有水泵运行求得的出水量和管网求得的需水量相等的条件建立了混合泵站供水系统的直接优化调度模型.利用遗传算法对直接优化调度模型进行求解,提出了对各种约束条件处理的方法,针对遗传算法容易早熟等的不足,综合采用遗传算法和模拟退火技术以及自适应交叉和变异率的方法.最后算例计算表明该算法具有较强的适用性.     

变频驱动油田往复式注水泵站最小轴功率优化控制

利用最优化原理与方法结合变频调速技术实现注水泵站效率优化控制，以满足油田生产节能降耗的需要。在详细分析往复式柱塞泵性能和注水管网特性的基础上，建立了注水管网数学模型，提出了往复式注水泵站最小轴功率效率优化问题模型。利用枚法和Wolfe简约梯度法对效率优化模型进行了求解，得到理想的开泵给合w和调速比k。MATLAB实验仿真证明了该方法的有效性。新优化控制策略已在某注水泵站投入使用。与常用的变频驱动恒压注水 站相比，节电率可提高12％以上。     

变频驱动油田往复式注水泵站最小轴功率优化控制

利用最优化原理与方法结合变频调速技术实现注水泵站效率优化控制 ,以满足油田生产节能降耗的需要 .在详细分析往复式柱塞泵性能和注水管网特性的基础上 ,建立了注水管网数学模型 ,提出了往复式注水泵站最小轴功率效率优化问题模型 .利用枚举法和 Wolfe简约梯度法对效率优化模型进行了求解 ,得到理想的开泵组合 w和调速比 k .MATLAB实验仿真证明了该方法的有效性 .新优化控制策略已在某注水泵站投入使用 .与常用的变频驱动恒压注水泵站相比 ,节电率可提高 1 2 %以上 .     

组合工况下供水管网的智能优化设计

基于遗传算法,首次同时考虑最高时、事故时、消防时多个供水工况,建立供水管网管径组合优化设计模型,采用C++平台实现了优化算法,通过实例应用证明,与传统的单工况优化及先单工况优化,再进行多工况校核的方法相比,计算效率有明显提高,特别是针对大规模复杂供水管网的改扩建问题,经济效益明显.     

复杂空间热网的拓扑结构及水力过程仿真

针对多热源多环复杂热网的水力过程，提出了基于空间管网的计算方法。该方法可根据网络的固有参数通过求解非线性方程组给出不同工况下管网的流量分配和节点压力，还可解决故障导致的管网水力不对称问题，从而弥补了平面网方法的不足。应用图论理论描述了空间热网的拓扑结构，提出了用平面网信息生成空间网络关联矩阵和基本回路矩阵的实用方法。编制了计算程序，通过算例验证了该方法的正确性和实用性。     

基于Agent能源管网基础设施模型设计与研究

能源管网基础设施网络具有脆弱性、不确定性和自适应修复性特征.对此类系统在危机条件下的建模仿真研究可帮助研究者确定系统关键节点的位置,提高防护策略的有效性.基于Agent能源管网基础设施模型设计包括对建模对象和抽象层次的确定、各类Agent实体设计、核心算法设计和Agent交互原理设计.关联性是影响系统行为的关键因素,能源管网基础设施模型系统中关键节点的分布状态和关联性的复杂程度决定了系统整体行为趋势.     

大型蒸汽管网在线仿真研究

模型将蒸汽处理成为单相可压缩流体，将管网处理成为由节点和支路组成的一种网络结构，在仿真计算中，采用稀疏矩阵算法求解非线性方程组，同时，将管网模型与控制系统并列运行，通过实际运行数据辨识管路的阻力系数，使实际系统中管路的阻力变化实时反映到模型中来，达到在线仿真的目的。     

基于灰色聚类的管网水质评价

管网水质可以视为一个灰色系统,运用灰色聚类方法可对管网水质进行评价。灰色聚类方法克服了传统的用单一值评价多因素多指标问题的弊病。以广州市管网水质为实例,对其管网水质进行评估。结果表明,灰色聚类方法可采用数量较少的样本对管网水质的等级进行评估,从而为各测点水质状况信息的获取提供了便利。     

供水管网爆管故障诊断的PSO-SVM方法

根据供水管网的实际水压监测数据, 采用粒子群算法优化反演管道的海曾-威廉斯系数, 并通过在管道中间加入虚节点来模拟爆管故障, 进而基于节点水压法建立了管网在爆管故障情况下的水力计算模型. 由计算模型计算出一组不同爆点、不同爆管程度组合下的监测点处的水压值, 以此反向训练支持向量机(SVM)模型, 并通过粒子群算法(PSO)对优化支持向量机模型的核参数, 建立了基于PSO-SVM方法的供水管网爆管诊断模型. 最后, 通过一个供水管网的室内实验模型验证了上述诊断模型的有效性.     

基于智能算法的多水源泵站在线优化控制技术

在供水系统实际运行过程中,调度人员往往根据实际需求,在当前水泵运行状态的基础上开启或关闭一台水泵,以调节管网中的压力和流量.人工经验的调度方式难以充分反映并结合管网中压力、流量的变化及实际需求,进而及时作出科学决策.针对此问题,提出了多水源泵站在线优化控制技术,建立了基于直接优化调度方法的在线优化控制模型,采用智能优化算法进行了求解,并确立了四项方案评价指标对在线优化控制方案进行评价.将所建立的模型,应用于南方城市供水系统在线优化控制中,验证了其实用性,并编制了相应的计算程序软件.     

RBF网络模型参考自适应控制在温度控制中的仿真研究

减压塔侧线温度系统是一个时变非线性复杂系统,采用常规的PID控制回路难以达到较好的控制品质。针对克拉玛依石化厂原油蒸馏装置中的减压塔,根据实际控制要求,提出了RBF神经网络模型参考自适应控制策略,设计了减压塔减三线温度控制系统,给出了RBF神经网络控制器和模型辨识网络参数的学习算法。仿真结果表明,采用提出的控制策略,控制效果非常好,完全达到控制要求。     

Optimal Design Method of Looped Water Distribution Network

The new procedure, in which the minimum annual cost (or investment) is used as the objective function, is presented to optimize looped water distribution network, combining the quadric orthogonal circumrotation regression design, the quadratic programming and the linear programming together. First, the flow distribution schemes are set down by means of quadric orthogonal circumrotation regression design. The annual cost of each flow distribution scheme is determined by linear programming and the quadric multiple regression equation between the annual cost and the pipe segment flows is established. Second, the optimal flow distribution scheme in which the quadric multiple regression equation is used as the objective function is determined by the quadratic programming. Finally, the optimal design of looped network is determined by linear programming based on the optimal flow distribution scheme. The procedure can be used to optimize the single resource looped network with pump station and gravity.     

塔式起重机的神经网络滑模防摆控制

针对塔式起重机存在的负载摆动, 分析塔式起重机的动力学模型, 提出了一种基于遗传算法的塔式起重机神经网络滑模防摆控制新方法. 利用RBF神经网络输出逼近系统的不确定项, 并运用遗传算法优化滑模控制器的参数, 使得参数的收敛速度加快. 该方法削弱了滑模控制系统的高频抖振, 提高了系统的控制性能, 改善了系统的控制品质. 仿真结果表明方法的有效性和可行性.     

管灌系统可靠性评价研究

“管灌”是目前我国应用最为广泛的节水灌溉方式，本文基于管灌系统自身的特点，通过系统分析及模糊理论的引入，提出了一咱管系统可靠性评价方法，并给出了一个算例。