医疗废弃物多目标多周期可持续回收网络优化

针对医疗废弃物回收量的不确定性、多周期性,以及部分有毒有害废弃物处理不当不仅污染环境,还会危及操作人员健康等问题,以最小经济成本、最小环境影响、最大社会效益为目标,构建了不确定条件下医疗废弃物多目标多周期可持续性回收网络模型。为了减少不确定参数的影响,采用模糊机会约束方法,将模型中的模糊约束转换为清晰的对应式。以上海市某医疗废弃物回收企业为例,采用遗传算法（GA）对模型进行求解。算例结果表明,多目标优化总体优于单目标优化,且多周期回收网络规划比单周期规划更加灵活。     

基于模糊逻辑和机动检测的AGIMM跟踪算法

针对机动目标高机动和多阶段运动的特性,单模型跟踪算法难以实现精确跟踪的问题,提出一种基于模糊逻辑和机动检测的AGIMM跟踪算法。考虑现有的AGIMM算法网格模型收敛速度慢和机动检测方法过于依赖模型后验概率的问题,首先引入模糊逻辑算法计算机动检测的可信度,然后利用机动检测可信度信息、目标的机动信息和模型的后验概率调整跟踪模型集的结构,克服了AGIMM算法模型收敛速度慢的不足,实现了模型与目标运动模式的快速匹配。仿真结果表明:与AGIMM算法和固定结构交互式多模型算法相比,文中提出的算法使得不同条件下的位置跟踪误差分别至少降低5.6%和15.1%,说明该算法具有更快的模型收敛速度和更高的目标跟踪精度。     

双臂机器人传接位置选取与路径规划方法

为提高物体在机器人双臂之间的传接效率,从优化传接操作过程角度出发,提出了一种传接位置选取和双臂移动路径规划方法.通过对传接过程进行分析建立双臂机器人传接位置优化模型,将传接位置选取问题转变为一个非线性约束优化问题.使用改进的遗传算法进行求解,为机器人双臂传接过程选择基于时间最佳的传接位置.在Moveit!规划框架下,采用双向快速扩展随机树(RRT-Connect)算法完成传接过程中的双臂路径规划,使得双臂免于碰撞.利用保存的历史规划信息对随机采样算法存在的不可重复性问题进行优化,找到耗时最短的双臂移动路径.仿真和实验结果表明:提出的方法可以为机器人双臂之间的传接操作找到基于时间最佳的传接位置,并且为双臂规划到达目标传接位置的近似耗时最短路径,提高双臂传接的效率.     

基于遗传算法的除雪机螺旋集雪器结构优化研究

除雪机螺旋集雪器最主要的结构为螺旋叶片,其结构参数对于集雪器的生产率及使用功率都有着至关重要的影响。在既有产品的基础上,采用遗传算法计算得出最优解,最终通过调整螺旋集雪器螺旋叶片的螺距及螺旋内径,有效地提高了螺旋集雪器的生产率,降低了螺旋集雪器的使用功率。     

遗传算法优化的无刷直流电机模糊PID控制器设计

设计一种基于遗传算法优化的模糊PID(比例-积分-微分)控制器GFPC（genetic algorithm based fuzzy PID controller）, 以提高无刷直流电机的工作稳定性. GFPC通过模糊控制器整定PID的比例、积分和微分系数, 并采用改进的遗传算法对模糊控制器的隶属度函数和模糊规则进行优化, 以改善无刷直流电机的控制效果. 通过对比实验对该方法进行测试, 结果表明, GFPC具有更好的稳态性能和动态品质, 且自适应能力与鲁棒性更强.     

基于IMM-UPF的锂电池寿命估计

提出了一种基于交互式多模型(Interacting Multiple Model,IMM)和无迹粒子滤波算法(Unscented Particle Filter,UPF)的锂电池健康状态(State of Health,SOH)估计方法,针对目前SOH估计方法需求样本量大、不适用于全寿命周期结果跟踪等问题,建立了基于多项式模型、双指数模型和集成模型的IMM,通过UPF解决了重采样过程中粒子贫化的问题,根据滤波的结果对锂电池的SOH进行预测,实现了锂电池全寿命周期内的SOH精确估计.讨论了IMM的选型依据和建模方法,给出了详细的SOH估计算法,并通过仿真和实验对不同模型进行对比.仿真和实验结果表明,所提出的基于IMM-UPF的锂电池SOH估计结果的概率密度函数标准偏差仅为19,实现了高估计精度.     

施工现场设施布局优化问题的新型启发式算法

施工现场设施布局的合理性直接关系到项目成本等目标的实现.针对涉及设施较多的施工现场布局优化问题,首先将该离散变量优化问题转换为高维空间的随机抽样问题,进而利用过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法的思想,提出一种高效的全局优化启发式算法.与针对连续型高维概率密度分布函数进行随机取样的过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法相比,本文提出的启发式算法的框架基础需从概率密度分布函数转变为概率分布函数,进而需在马尔可夫链状态点的产生方法上进行修正,以适应离散型变量优化问题的不同特性.通过实例验证,与目前应用较广的遗传算法相比,本文提出的新型启发式算法在全局最优解的获取稳定性上有较大改进.     

液压互联悬架参数全局灵敏度分析与多目标优化

液压互联悬架（Hydraulically Interconnected Suspension,HIS）系统的参数匹配直接影响着其动态性能. 为提升HIS系统的综合性能,对抗俯仰抗侧倾HIS系统的主要参数进行了全局灵敏度分析和多目标优化. 建立7自由度“机-液”耦合整车频域动力学模型,以四轮随机路面为输入,以反映车辆平顺性、稳定性和抗俯仰抗侧倾性能的各项性能指标为目标函数,采用Sobol指数法对HIS系统参数进行了全局灵敏度分析,获得影响HIS系统性能的关键参数. 基于参数灵敏度分析结果,使用NSGA-II算法对HIS系统进行了多目标优化. 结果表明：管路阻尼阀和蓄能器阻尼阀线性损失系数对车辆各性能有较大影响,参数间的交互效应对车辆抗侧倾性能影响明显.优化后,通过权重系数法选取的优化结果表明,车身质心处加权加速度均方根值降低20.95%,俯仰角加速度均方根值降低12.95%,侧倾角加速度均方根值降低8.05%,轮胎动载荷均方根值均值降低11.17%. 通过参数灵敏度分析和多目标优化,可以显著提升HIS系统的综合性能.     

连铸机故障时融合炉次重分配的炼钢-连铸生产重调度

在炼钢-连铸生产过程中,连铸机故障会导致当前生产计划不可行,需要为故障机上未完成炉次重新分配连铸机和浇铸顺序。现行人工重分配策略无法及时响应以保证稳定和高效的生产,因此本文提出一种基于等待时间最小化的启发式炉次重分配规则,然后在此基础上建立重调度模型,并设计改进遗传算法求解该问题。采集某炼钢厂的实际生产数据进行算法验证,结果表明本文方法在连铸机出现故障时能快速给出较优的重调度方案。     

基于耦合的新船价格波动影响因素分析

针对新船价格波动机理,通过分析船舶市场运行过程中影响新船价格的各种因素所占权重,以及这些因素作用下最终形成市场价格的过程,研究新船价格波动背后的形成过程和作用体系.首先,为解决多元数据求极值问题,提出动态粒子平衡的均匀采样方法,并在高维空间的单位超球面上生成权重方向向量,得到映射到不同方向向量上的投影序列.其次,为消除不平稳、不规则数据的影响,运用经验模态分解方法对投影序列进行处理,生成不同度量尺度下的平稳序列.再次,考虑到随机抽样的离散特性,以本征模函数与目标序列的判定系数为优化目标,加入了遗传算法得到在连续超球面上的优化结果.最后,通过对新船价格及其各相关因素的历史数据进行分析,得出拟合度较高的曲线及其所对应的各因素所占权重.分析表明该方法能够有效解决多元序列求极值和多元非平稳序列的相关性分析问题,能够综合考虑更多因素描述与新船价格的波动机理,为以后船舶价格预测提供一种新的方法.