换热器网络综合的同步优化超结构模型的研究

提出了一种新的基于专家系统的无分流换热器网络超结构模型,建立了换热器网络同步优化的数学模型,通过求解该型自自动地获得热网络的最优结构,通过示例说明了本文提出的超结构模型的有效性。     

一种换热器网络优化新方法

基于遗传算法和神经网络的多层感知器模型的有机结合,提出一种优化换热器网络的新算法和一种新的编码方法－基因矩阵,这种算法根据遗传适应度（目标函数）的大小,以随机搜索方式寻找在求解区域的最优解,采用神经网络多层感知器模型实现换热器网络的结构优化和参数变化。经过遗传－感知模型优化并与外逼近算法做了比较,表明采用此法优化多维、多峰、非凸的换热器网络也具有很好的适应性。     

一种新的混合遗传算法及其在机构优化中的应用

针对传统遗传算法所存在的缺点和不足,提出了一种新的混合遗传算法.该算法用模拟退火算法适当拉伸适应度,自适应算法合理调整交叉概率Pc与变异概率Pm以及最优保存策略保护历代最优个体的办法对传统遗传算法进行了改进,同时对约束条件作出了先放宽后逐步加强的措施.经Visual C软件编程计算,得到了较好的优化结果.实例说明,该混合算法收敛速度快,易突破局部收敛的局限而达到全局最优.     

一种混合遗传模拟退火算法及其应用

分析了遗传算法和模拟退火算法的优缺点，提出了一种混合遗传模拟退火算法，对其进行优化，并将该算法应用于TSP问题的求解之中，理论分析和实验结果表明了这种混合遗传模拟退火算法优于普通的遗传算法和模拟退火算法．     

模拟退火遗传算法在电力系统无功优化中的应用

电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一项有效手段.针对常规遗传算法收敛速度慢、易早熟等缺陷,并结合电力系统无功优化的特点,在遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA)的基础上,提出了更加有效的算法即模拟退火遗传算法.使用该文提出的算法对IEEE-14节点系统进行了无功优化计算,结果表明该模拟退火遗传算法应用于无功优化是合理可行的.     

考虑污垢增长的柔性换热器网络综合

针对以往考虑污垢增长的柔性换热器网络(HEN)综合方法计算复杂、求解难度大等问题,提出了改进措施:首先简化由虚拟温焓图法得到的污垢热阻最大时的换热器网络结构,通过Excel中单变量求解函数对制约换热的因素进行调整来保证换热约束和降低总费用;然后应用遗传/模拟退火算法优化网络的换热面积。采用实例研究对该方法进行验证,结果表明:该方法在节省年度总费用的同时,有效地降低了计算复杂度,提高了计算效率。     

一种改进的遗传算法

传统的遗传算法有两个严重的缺点，即不能有效地克服过早收敛现象，以及在进化后期搜索效率较低。模拟退火算法是基于金属退火的机理而建立起来的一种全局最优化方法，它能够以随机搜索技术从概率的意义上找到目标函数的全局最小点。本文将遗传算法与模拟退火算法相结合，提出模拟退火遗传算法。实验结果表明，该算法在性能上有较大的提高。     

一种水上电动飞机支撑结构分级优化方法

针对某水上电动飞机浮筒支撑杆稳定性和装备预留空间的问题,分别从拓扑,尺寸,形状3个方面进行分析,设计一种轻量化且有良好气动外形的支撑结构.首先在已有飞机载荷与设计区域大小的情况下,基于拓扑优化方法对支撑架的包络空间进行迭代计算,得到最优传力路径,获取合理的节点位置和杆件连接方式.其次在ANSYS和iSight中采用多岛...     

复杂工程问题全局优化算法研究

分析了遗传算法,模拟退火算法与神经网络等近年来广泛应用于复杂工程问题优化的全局优化算法各自的特点与其全局优化能力,指出如何针对其特点进行改进以达到更佳效果,深入研究了复杂工程问题优化的关键技术－目标函数与约束条件建立方法,最后,展望了全局优化算法与复杂工程问题优化技术的发展趋势。     

现代优化计算方法综述

对具有代表性的现代优化计算方法:遗传算法、人工神经网络、模拟退火算法的产生、发展进行了详细的叙述,并对它们的应用领域和研究方向做了细致的介绍,最后对三种算法分别作了总结和展望。     

遗传算法最优同步综合换热网络

换热网络综合作为过程系统综合的一个重要研究分支，目前已经开发出多种综合方法。为克服这些方法存在的局限性，采用遗传算法，对无分流换热网络综合问题提出改进的优化模型及优化策略。该方法不仅能够自动、迅速地得到换热网络的结构与参数，而且具有获得全局最优解的能力。最后通过实例说明本方法的有效性。     

基于遗传模拟退火算法的带约束换热网络综合问题

对大规模换热网络综合ＮＰ－困难问题,构造一新模型,并证明了新模型与原问题的等价性,由于新模型不仅能计算出优化变量所在的可行域,避免了传统遗传算法应用惩罚函数的方法处理约束条件时产生的大量不可行解的缺陷,而且新模型中的优化变量数成倍减少,增强了遗传算法获得全局最优解的能力。     

解换热网络同步综合问题的列队竞争算法

给出了换热网络同步综合问题的数学模型和拓扑结构的描述,并确定了产生相邻换热网络的策略。在此基础上,提出了列队竞争算法解网络综合问题的计算方法。对实例问题的求解得到了优于文献报道的结果。     

用改进的遗传算法进行多流股换热器网络综合

建立了有分流情况下换热器网络综合的教学模型,该模型改进了文献中等温混合的不合理假设,有分流情况下的换热器网络综合问题本质上是一个混合整数非线性规划(MINLP)问题。这类问题的非凸非线性特性使得目标函数存在多个局部最优解,传统的基于梯度的搜索方法在处理这类问题时由于计算规模庞大且极易陷于局部最优解而不再适用,因此对遗传算法进行多流股换热器网络综合的方法进行了研究,最后通过例题证明了方法的有效性。     

大规模复杂换热网络联动进化障碍分析及策略改进

针对启发式算法在优化大规模换热网络时出现优化精细度不足的问题,提出一种以小负荷公用工程为导向的换热单元耦合联动强制进化策略。该策略以小负荷公用工程作为导向,构建具有耦合关系的换热单元环路,并对环路内的换热单元热负荷进行联动调整,同时保持环路外换热单元的热负荷和流股匹配不变。该策略旨在最大程度回收流股的能量,以减少小负荷公用工程使用带来的费用增加。将策略应用于强制进化随机游走算法并对两个算例进行测试,算例H8C7和H10C10的优化结果分别为1495292 $/a和1713637 $/a。与改进前相比,分别降低了7466 $/a和7533 $/a;与文献中最优解相比,分别减少了2033 $/a和1450 $/a,证明了该策略的有效性。     

Entransy-dissipation-based thermal resistance analysis of heat exchanger networks

Heat exchanger network optimization has an important role in high-efficiency energy utilization and energy conservation. The thermal resistance of a heat exchanger network is defined based on its entransy dissipation. In two-stream heat exchanger networks, only heat exchanges between hot and cold fluids are considered. Thermal resistance analysis indicates that the maximum heat transfer rate between two fluids corresponds to the minimum entransy-dissipation-based thermal resistance; i.e. the minimum thermal resistance principle can be exploited in optimizing heat exchanger networks.     

改进的遗传模拟退火算法及在换热网络综合中的应用

通过引入相似度和生存期的概念对一般的遗传算法进行了改进,并将改进的遗传算法和模拟退火算法进行了有效的结合．数值计算结果表明,本方法既有较快的收敛速度,又具有更强的获得全局最优解的能力．对一般优化算法难以解决的大规模化工换热网络问题,应用本算法取得了非常满意的结果     

群智优化算法同步综合换热网络

提出了一种同步综合换热网络的群智优化方法。采用超结构建立换热网络模型,以不同的换热网络结构为演化个体,个体的各维分别表示各换热器的换热量,以最小总费用为优化目标,同步考虑投资和运行费用,采用遗传算法优化网络结构、粒子群算法优化换热量。避免了传统方法的复杂计算,解决了各换热器的换热量受到换热条件约束并相互制约等设计的难题,提高了设计的速度和设计的智能性。仿真研究验证了方法的有效性。     

列管式换热器遗传算法的优化设计

应用遗传算法对列管式换热器进行优化设计,并通过分析列管式换热器数学模型的自由度,给出了能保证各变量独立的决策变量确定方法,以及根据经济指标确定出适应度函数.结果表明,采用遗传算法比传统的优化设计方法更准确、有效.     

多夹点换热网络综合与分析

在石油化工等现代过程工业中,经常会遇到具有相变的过程物流,这些物流很容易使系统出现多个夹点。利用Ｌｉｎｎｈｏｆｆ的夹点理论对系统进行启发式综合时,可根据夹点的具体位置将系统划分为若干个子系统,在这些系统中进行有效的综合。实际综合结果表明,采用这种方法能合理地分配系统的公用工程消耗,对促进系统的可控性、可操作性和运转的安全性具有一定的指导意义。