支持复杂产品总体优化设计的多算法协作优化框架研究

针对复杂产品总体优化设计中设计方案寻优难以通过单一优化算法实现的问题,提出了基于多算法协作优化思路的多算法协作优化框架,详细探讨了框架两方面关键技术：组件化优化算法库和协作优化策略,提出了优化算法组件的接口规范和运行机制,给出了基于全局探索＋局部寻优策略的协作优化计算流程。最后,通过一个函数优化算例说明了协作优化框架的可行性和有效性。     

多目标优化在图像处理中的应用综述

基于多目标优化理论对图像处理优化技术展开研究,首先分析了图像处理优化技术的研究现状,并指出了存在的问题;然后初步建立了图像处理的多目标优化模型,并给出了图像处理优化的系统流程;接着分析了图像处理优化的关键问题,包括建立优化的数学模型、确定优化的目标、选择最佳的优化算法、以及算法参数的最优设计等;最后讨论了图像处理优化技术的进一步研究方向.     

多方法协作优化算法协作策略研究

为充分发挥多方法协作优化的优势,研究了多方法协作优化算法的协作策略特性。比较了采用并联、串联、串并联和嵌入协作策略的多方法协作优化方法的不同优化特性,得出协作策略选择的一般准则。以典型全局优化测试问题进行了分析验证。研究表明,多方法协作比单独优化方法更具优势;合理选择协作策略,可以进一步提高多方法协作优化方法的优化特性。     

集装箱港口作业资源配置的分布式仿真优化方法

以集装箱港口作业资源配置优化问题为对象,为提高仿真优化过程的运行效率,提出了分布式优化与并行仿真相结合的分布式仿真优化方法.建立了问题的仿真优化模型,并将其重构为分布式仿真优化数学模型;构建了基于高层体系结构HLA的分布式仿真优化系统架构,并分析了分布式仿真优化过程中的时间构成及节点分配问题;最后,运用实例验证了本方法的有效性.结果表明:该方法即可实现与集中式仿真优化方法相同的优化结果,又可明显提高仿真优化过程的整体运行效率.该方法为解决复杂物流系统仿真优化中的时间效率瓶颈问题提供了新途径.     

基于Web服务的协同优化平台

提出了一种基于Web服务的协同优化平台.该平台具有开放式的架构,能够方便集成现有的通用优化工具.主要特点有:优化工具集成,能够集成本地优化软件及异地优化Web服务;优化服务包装,能够方便的将现有优化工具包装为Web服务;协同优化模型自动生成,解决了通用优化软件的缺点.最后用一个工程案例说明了通过软件智能体,通用优化软件能够访问仿真Web服务完成仿真优化,验证了协同优化平台的有效性.     

摩擦式电磁离合器的多学科设计优化

摩擦式电磁离合器优化设计涉及的学科多,计算时间长,容易造成逻辑混乱问题,而传统串行优化算法割裂了学科间耦合关系难以得到全局最优解,因此引入了多学科设计优化方法。为了解决协同优化方法(CO法)不容易收敛的问题,提出了CO与同时分析和设计方法(SAND法)结合的二级多学科优化算法,给出了算法架构和计算流程。最后,对产品实例的结构参数进行优化得到了Pareto解,实现了多个优化目标。结果表明,该优化算法有效地减少了计算时间,增强了CO算法的收敛性能。     

带全局判据的改进量子粒子群优化算法

针对现有量子粒子群优化算法的多参数(≥5)优化问题易收敛到局部最优解、且无法判定优化结果全局性的问题,提出了带全局判据的改进量子粒子群优化算法。在惯性权重自适应调整的量子粒子群优化算法基础上,进行了粒子位置周期性变异,以及随粒子进化速度和聚集度变化的搜索范围变异。依据粒子聚集度大小,建立了判定优化结果全局性的全局收敛判据。以典型标准函数和乘波体外形多参数优化问题为算例,验证了改进算法和全局判据的可靠性。结果表明,改进算法的全局搜索能力明显提高,优化结果真实可靠,全局判据实用性强。     

基于混沌粒子群优化的系统级故障诊断策略优化

针对诊断设计优化过程中的关键问题--故障诊断策略优化,提出了基于混沌粒子群优化算法的系统级故障诊断策略优化方法。该算法利用混沌优化不重复遍历系统所有状态的特点,引导粒子在全局范围内搜索,从而克服了粒子群算法“早熟”收敛的缺点。这使算法不仅具有较快的收敛速度,又保证了获得的最优解的可靠性,为获得有效的系统级故障诊断策略提供了可行的方法。最后,给出了该算法在诊断策略优化过程中的关键步骤,通过仿真证明了该算法对于系统级故障诊断策略优化的有效性。     

多学科设计优化的综合可视化技术研究

深入分析了多学科设计优化的特点,综述了多学科设计优化的可视化技术,提出并实现了多学科设计优化模型与设计模型集成可视化技术,交互式多学科设计优化可视化显示技术,可以实现高维,多目标优化问题Pareto非劣解可视化显示方法,使设计者可以方便地可视的控制优化过程,实现用户导向优化搜索,为用户提供了认识设计空问的手段.多学科设计优化综合可视化技术对提升多学科设计优化的效果十分重要,对提高复杂产品设计质量具有重要意义.     

基于投资组合理论的发电组合优化

优化的电源结构包含静态的发电组合优化与发电环节中基荷、腰荷与峰荷动态电源结构的优化,这是直接影响电网运行和最大限度发挥可再生能源作用的关键。将投资组合理论应用于中国发电组合优化,结合可再生能源电价补贴研究了不同水平电价、碳税下优化的发电组合,并且满足了优化的发电组合中峰荷电源达到最低标准10%。最后,评价了中国2011年部分省的发电组合水平现状,并对低效的发电组合给出了优化建议。