NSGA-II

摘要： 复合材料层合板在航空航天中有着极其广泛的应用,铺层顺序的优化对层合板性能有着重要的影响。针对层合板铺层优化问题,本文引入等效弹性常数法,再通过多目标优化遗传算法对层合板铺设角进行优化,从而求得所需性能的优化铺层顺序。本文还借助有限元对优化后结果进行谐响应分析验证,结果表明优化后层合板性能得到了明显的提升。本方法对层合板铺层顺序具有良好的优化效果,显著提升了材料的力学性能。

摘要： 为了提高某中型游艇结构的优化效率,本文针对船体结构进行优化,提出了一种将稀疏网格模型与NSGA-II算法结合的优化方法,进行轻量化研究.根据船体结构有限元分析结果,选择合适的优化参数,然后利用稀疏网格自适应局部细化过程,生成响应面模型,能在保证样本点数较少情况下满足精度要求,结合NSGA-II算法对其进行优化求解,得到的优化结果误差小,求解速度快,收敛性好,其强度满足设计要求,仿真结果与原有设计参数比,优化后船体总质量减轻了15.6%,有效实现了轻量化设计目标.

摘要： 蒙西地区近年来可再生能源装机容量占比逐年提高,亟须配置大规模储能降低其间歇性、波动性给电力系统带来的影响。为实现蒙西地区储能的最优化配置,设计提出蒙西地区储能技术经济性优化配置模型。首先,兼顾技术性和经济性对蒙西地区储能的选址、选型开展研究。其次,以平抑风光出力波动性最大化和包含外部价值在内的储能项目收益最大化为目标,构建储能技术经济性优化配置模型,并采用NSGA-II算法对该模型进行求解。对蒙西某风光聚集地区的实证研究表明:当风光出力波动抑制率控制在30%以内,且光伏占风机的装机比例较低时,配置一定规模的储能可在技术、经济2个方面收到显著成效。最后,基于选址选型和实证分析结果,给出蒙西地区的储能配置方案。

摘要： 以某大型集装箱船为研究对象,将船体参数化建模技术、船舶CFD数值模拟技术和优化算法相结合,对该集装箱船的球鼻艏曲面进行优化设计。在优化中以设计航速下的阻力性能为优化目标,选用带精英策略的非支配遗传算法,对选定的设计变量进行空间寻优。结果表明:该优化船型在弗劳德数为0.269的设计航速下的阻力有所降低,降幅为4.06%,船舶阻力性能得到提升。船型优化取得良好的效果,表明了采用的船型优化方法具有一定的可行性和实际工程应用价值。

摘要： 针对国内某钢厂热轧产线特点,考虑加热炉容量受限约束,建立以最小化总完工时间、最小化钢坯总住炉时间和最小化轧机总待机时间为目标的加热炉-热轧集成调度模型。针对问题特点设计改进的NSGA-II算法,采用染色体分层编码的方式进行解的表征,通过引入冲突检测-修复模块保证解的可行性。最后,依托国内某钢厂的实际生产数据设计多组、多种规模的实验样本。结果表明该模型和求解方法能够有效缩短钢坯加工时间,降低加热炉能耗,比人工调度更高效、节能。

摘要： 研究针对航空发动机剩余寿命预测中的特征选择问题,提出一种基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测方法。首先,基于长短时记忆网络建立单序列监测数据预测模型,预测不同工况下发动机测试样本的数据集。其次,基于特征融合与相似性匹配法,计算剩余寿命预测评价指标,并基于非劣分层遗传算法进行特征优选。最后,对基于特征优选的剩余寿命预测效果进行验证,结果表明:(1)在同一非劣层中,随着特征数量的增加,剩余寿命评价指标会先变优,再变差。这种现象说明过多的特征数量会影响优化结果,证明特征优选的必要性。(2)以不同工况的样本集分别用于特征多目标优选和剩余寿命预测研究,其预测误差均值相差小于16%,表明所提方法的正确性和鲁棒性。

摘要： 区域综合能源系统(Regional Integrated Energy System,RIES)是解决社会能源利用效率低以及可再生清洁能源难以消纳问题的有效途径之一.首先建立了包含风电、多种储能以及电转气(Power-to-Gas,P2G)设备的RIES模型.针对电、气、热负荷柔性特征和可调度价值,结合三种负荷在RIES中形成的耦合关系,提出计及电-气-热多种负荷的综合需求响应模型.同时采用典型场景集考虑风电出力的不确定性,建立区域综合能源系统优化调度模型.该模型以综合运行成本最少、碳排放量最小、能效利用率最高为优化目标,利用非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行求解并输出Pareto最优前沿解集.仿真算例设置了4种场景,分析电、气、热需求响应及P2G、储能设备接入对区域综合能源系统运行优化的影响.结果验证所建立多目标优化调度模型既能够提高能源利用效率,也能保证系统的环保经济运行.

摘要： 以铝合金蓄能器壳体冷挤压为例,针对实际生产中筒壁存在缺陷现象,基于有限元软件DEFORM-3D和响应面法与多目标优化的NSGA-II相结合的方法对此进行多目标优化分析。首先将AA6061铝合金棒料进行室温拉伸实验获得应力应变数据,导入DEFORM-3D构建FEM模型。其次以凸模工作部分过渡圆角(X_(1))、挤压速度(X_(2))、摩擦系数(X_(3))为优化变量建立关于挤压载荷(Y_(1))和壳体零件表面损伤度(Y2)的数学模型,方差结果表明:模型精度较高能很好的描述2个优化目标对设计变量的响应,同时由3D响应面图可以直观分析挤压载荷与零件表面损伤度关于响应变量之间存在一定冲突性。为解决冲突,采用NAGA-II进行多目标优化,得到一组Pareto最优解;进而得到挤压成形合理的工艺参数范围:X1为0.64~0.68 mm,X2为5.8~6.2 mm/s,X_(3)=0.1。最后选用一组较优参数组合进行试验验证,结果表明工件成形性能与质量良好,仿真结果与试验结果具有较好的可靠性。

摘要： 近年来,串联补偿装置在配电网中有了更多的应用,需要研究串联补偿装置在配电网中的配置方案,满足配电网在多种状态下的运行需求.但是配电网的负荷是存在较大波动,电力企业希望能在串联补偿装置可以在配电网不同负荷状态下实现降损和改善线路低电压问题.为此,本文建立一种综合考虑配电网负荷运行状态的多目标优化模型,以线损率和电压偏离度为优化目标,进而通过NSGA II算法获得帕累托前沿.再用逼近理想解排序法从帕累托解集中获得任意负载率下的优化结果,对于所有负载率下的优化结果进行配电网年度潮流计算,选取线损率最低的为最终的优化方案.最后在34节点配电网算例中对模型和算法进行验证和分析,并说明了计算结果的鲁棒性.

摘要： 迷宫式调节阀的节流特性依赖于节流碟片流道结构,合理设计节流碟片可以有效改善调节阀性能.提出一种适用于节流碟片流道优化的设计流程,基于流体动力学理论与数值仿真方法,结合NSGA-II多目标优化算法,实现节流碟片流道的三维结构优化设计.以节流碟片流道中流体最高速度和流量为优化目标,流道的几何尺寸作为输入量,将计算流体力学与NSGA-II算法联合,获得了优化后流道三维结构集合.优化设计的节流碟片结构可以有效降低流体的最大流速并提高流量,改善流道的流动特性,为相关流体传动元件的设计提供参考.

摘要： 本发明提供一种基于NSGAII分组处理大规模带容量约束的车辆路径问题的方法，包括步骤：数据预处理；参数初始化，定义初始迭代次数与最大迭代次数，并初始化一个可行解作为参考解；判断迭代次数是否到达所述最大迭代次数；通过多目标算法NSGAII对所述参考解进行优化分组；通过禁忌搜索算法对分组后第一前沿面上的子问题进行优化处理；更新所述参考解，累积迭代次数；将所述参考解作为最优解输出。

摘要： 一种基于自适应NSGAII的物流路线优化方法，包括：S1.分析建立基本数学模型；S2.设计种群个体染色体编码；S3.采用随机和贪婪结合方式产生规模为N的初始种群，并对种群进行帕累托非支配排序；S4.通过选择、交叉、变异三种进化操作得到下一代种群；S5.将父代种群与子代种群合并形成新种群，选取较优的个体组成新的父代种群；S6.通过种群进化算子操作产生新的子代种群，重复步骤S4；S7.若不满足种群迭代终止条件，返回步骤S4、S5，直至达到终止条件；S8.由自适应NSGAⅡ算法输出最优解集，从而得到配一台车辆的配送路线。本发明还包括一种基于自适应NSGAII的物流路线优化系统。本发明能解决配送路线优化问题。

摘要： 本发明涉及一种基于改进NSGAII的柔性作业车间动态事件调度方法，属于生产调度技术领域，包括：建立模型，将作业的最大完工时间、总机器负载和能耗成本作为模型的目标函数；确定调度约束条件：工序约束、机器约束、时间约束、功率总和上限约束；基于改进NSGAII得到最优调度；执行最优调度，监测执行情况；若没有动态事件发生，转到S9，否则转到S6；确定动态事件发生时间及类型，更新机器状态；根据重新安排策略产生重新调度种群；将S7产生的重调度种群作为初始种群，转到S3；作业执行完毕，调度结束。本发明能够快速有效地得到较优的调度方案，减少作业的最大完工时间，提高生产效率且有效缩减柔性制造生产的能耗成本。

摘要： 本发明属于混凝土配合比优化设计技术领域，并具体公开了一种基于LSSVM‑NSGAII耐久性混凝土配合比多目标优化的方法。包括：基于混凝土抗冻性及抗渗性建立混凝土抗冻性配合比指标体系；构建最小二乘支持向量机模型，并对最小二乘支持向量机模型进行训练，以获取最优最小二乘支持向量机模型；并以此生成混凝土抗冻性及抗渗性的非线性映射关系函数，并将其作为目标函数，以混凝土抗冻性、抗渗性和经济成本为优化目标建多目标优化的目标函数，结合工程要求及规范建立耐久性混凝土配合比参数约束条件，并采用遗传算法迭代生成所述经济成本目标函数的Pareto最优解。本发明实现了更加智能化和精确化的混凝土配合比多目标寻优。

摘要： 本发明提供一种基于NSGAII分组处理大规模带容量约束的车辆路径问题的方法，包括步骤：数据预处理；参数初始化，定义初始迭代次数与最大迭代次数，并初始化一个可行解作为参考解；判断迭代次数是否到达所述最大迭代次数；通过多目标算法NSGAII对所述参考解进行优化分组；通过禁忌搜索算法对分组后第一前沿面上的子问题进行优化处理；更新所述参考解，累积迭代次数；将所述参考解作为最优解输出。