一、一个非线性投资模型优化解的近似计算公式(论文文献综述)
孔婧[1](2021)在《考虑传递现象的复杂聚合反应过程模拟与优化方法》文中研究表明聚合物与人们的日常生活密切相关,自由基聚合则是最重要的一种聚合反应类型。随着对自由基聚合过程的研究和计算技术的提升,对自由基聚合过程的建模不仅需要考虑常规的反应动力学机理,传递现象对反应的影响也十分重要。由此产生了一些计算复杂度较高的聚合反应问题,对反应过程的模拟和优化研究提出新的挑战。在一些自由基聚合反应中,随着反应时间上的推进,由于分子扩散的存在,会出现反应自动加速的现象,对于此现象的描述为一典型条件模型。基于条件模型的优化命题不平滑、非线性强,求解难度大,现有算法很难收敛。另外,在实际反应中,由于反应器空间上的各点物性各异,传递现象普遍存在,反应器具有非理想特性。将计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术与聚合反应相结合可减少模型与实际情况间的差距。但是这大大增加了计算复杂度,模型输出与输入的导数信息也难以获取,需要设计特殊的优化求解算法。基于此,论文考虑微观分子扩散的影响,建立了动态事件驱动的含有扩散效应的自由基聚合过程条件模型;考虑宏观微元上的传递现象描述,建立了分布空间的自由基聚合非理想反应器模型;针对这两个问题带来的优化计算上的复杂性,提出了基于模型重构策略的优化求解方法。具体研究内容如下:1.自由基聚合反应过程条件模型建立和动态操作优化命题构建。大多针对自由基聚合反应过程的操作优化研究中使用的模型只考虑了常规反应动力学机理,而忽略了随着反应体系黏度增加带来的分子扩散控制问题。依据文献研究,建立了自由基聚合过程的反应动力学机理方程和考虑分子扩散控制而产生的扩散效应条件模型,并以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)的反应过程为例进行了过程模拟,分析了凝胶效应、玻璃化效应、笼蔽效应对反应过程的影响。之后,基于此模型建立了动态操作优化命题,并分析了条件模型存在的导数不连续性给优化命题求解带来的困难。2.自适应平滑优化求解策略。过程优化问题的求解常常使用基于梯度的求解算法,而带有条件模型的自由基聚合反应过程存在的导数不连续性会给基于梯度的算法带来求解失败率高、计算耗时大等问题,为此提出使用平滑方程来对原条件模型进行模型重构。考虑到平滑方程的性质和优化命题的特点,针对自由基聚合反应过程中的条件模型优化求解,提出了自适应平滑优化求解策略,成功解决收敛困难的问题,并分析了此策略的计算原理。3.基于CFD的非理想反应器分子量分布(Molecular weight distribution,MWD)计算。在实际反应中,反应器无法达到理想混合条件,反应器空间上的各项变量是分布变化的,并且存在着质量、动量和能量的传递现象,对化学反应过程起到很大的影响。本研究将传递现象与化学反应耦合在一起,使用CFD方法建立了在空间上分布变化的非理想反应器中的自由基聚合反应过程模型,进一步提出了非理想反应器中的分子量分布计算方法。以管式反应器和釜式反应器中的低密度聚乙烯反应过程为例,进行了 CFD模型的MWD模拟计算,并对MWD计算方法进行了验证。4.基于全局代理模型的CFD优化计算。建立非理想反应器CFD模型下的操作优化命题。由于CFD模型计算规模大,计算耗时长且现有CFD软件并不提供导数信息,无法直接使用梯度算法进行优化计算。为此,提出使用Kriging方法重构自由基聚合反应过程的CFD模型,建立数据代理模型。为了获得可靠的代理模型,进行了不同采样点数量和不同基函数下的代理模型的精度分析。并利用获得的全局代理模型实现了原操作优化命题的成功求解。5.基于代理模型迭代更新的优化算法。建立高精度的全局代理模型求解CFD问题需要进行大量的CFD模拟计算,计算成本高,耗时久。为此,提出了一种代理模型迭代更新的优化求解算法。该方法以初始低精度代理模型启动计算,并在计算过程中不断迭代更新代理模型,最终逼近原问题的最优解。该方法可以保证获得的优化解为原优化命题的局部最优解,同时具有较高的计算效率。使用此方法分别针对管式反应器和釜式反应器低密度聚乙烯(Low-density polyethylene,LDPE)反应过程进行了操作优化求解,大大减少了 CFD模拟次数,证明了此方法的可靠性和高效性。
吴昊[2](2020)在《基于双层并行算法的水电站群优化调度方法及应用研究》文中进行了进一步梳理随着我国大型江河流域的水电站群规模急剧扩大,优化调度问题也随之越来越复杂。为充分发挥各水电站间最优水量补偿和优化调节的功效,从而达到水资源最大利用率,世界各地相关专业领域的科学家和学者们,都纷纷依据目前各类水电站的种类及特性,展开了优化调度模型相关理论和求解方法研究,然而调度模型的优化解精度和对应算法的计算耗时是两大主要相互制约矛盾点。近些年来随着计算技术的飞速发展,以此为契机可充分有效利用计算资源,根据模型和算法的不同特点提出相对应的并行算法,在保证或提高优化解精度的基础上,一定程度上可相对减少或保持原有模型优化求解的计算耗时。因此本文以我国西南地区某大型流域为研究背景,取其部分相邻串联水电站,且都具备年调节功能。根据梯级水电站群库容水流优化调节的理论方法及其模型特点,以能够获得理想优化结果作为目的,在单机多核、联网多机两种架构模式下提出了双层并行算法,针对如何提高计算效率展开研究,从而可进一步提高对梯级水电站群优化调度的管理水平。本文主要研究成果如下。(1)在水电站发电优化调度模型中应用人工鱼群算法,为避免陷入局部优化解,可将其结合混沌优化算法,扩大单体人工鱼的遍历搜索范围,另一方面可增加单体人工鱼数目,从而进一步提高优化调度模型优化解的精度,然而计算耗时会有一定程度的增加。针对该问题并结合模型特点,对其可并行化因素进行深入的分析研究,以多台多核计算机互联组成网络系统为硬件基础,提出了混沌人工鱼群双层并行算法,之后对我国西南某流域的单一水电站发电优化调度模型展开了实例验证。结果表明该双层并行算法不仅提高了整体优化解的精度,同时能有效将计算耗时控制在可接受的范围之内。(2)将传统动态规划算法应用于水电站优化调度模型中,增加时段内初、末库容状态变量离散数,可进一步使整体优化解收敛于理论最优值,但计算耗时会成倍增加。针对该问题,基于时段内初、末状态库容变量各循环计算的可并行性,提出了双层并行动态规划算法。通过我国西南某流域水电站发电优化调度模型的实例验证,表明该算法在整体优化解精度和计算耗时两个矛盾点有较好的制衡作用。(3)当应用动态规划算法求解梯级水电站群与库容水流优化调节相关的水力发电模型时,若提高优化解精度,易产生“维数灾”现象,对其计算进行并行化处理可在一定程度上减少计算时间,但并未有效降维,计算时间依然较多。基于大系统分解协调原理建立的二级递阶结构调度模型可有效降维,且可应用多线程技术并行化的标准动态规划算法求分解后水电站子系统的优化解。针对标准动态规划算法中可并行化因素展开分析研究,引出了基于大系统分解协调及分解后单一水电站双层并行动态规划的梯级水电站群发电优化调度模型。其并行因素主要采自于分解后各水电站时段内初、末离散化库容状态变量的两种细粒度子任务划分,通过扩大离散程度来提高优化结果精度。以我国西南某流域的梯级水电站群作为实例背景,验证了该方法的有效性。(4)基于大系统分解协调方法,根据多台多核计算机互联的体系架构,提出了梯级水电站群优化调度模型的异时启动双层并行计算。该方法的基本思路是首先将多台多核计算机分配给对应编号的水电站,通过异时启动并行算法实现各水电站之间的相互独立计算,即为粗粒度任务划分的第一层并行计算;第二层并行计算便是基于分解后水电站自身标准动态优化计算的并行化处理,也是时段内离散化的初或末库容状态变量细粒度子任务划分。以我国西南某流域的梯级水电站群作为实例背景验证了该方法能够有效控制计算耗时和整体优化解精度。
蒋祥明[3](2020)在《基于演化多目标优化的高光谱图像解混》文中提出随着航空航天技术的发展和光谱成像技术的进步,高光谱图像的可获得性和可利用性得到了显着的提升。因为可以同时提供地物的空谱信息,高光谱图像已经广泛应用于目标的分类、检测、识别等任务中,并在食品安全、环境监测、农林资源评估、医学诊断等应用领域取得了一系列的成果。然而,鉴于高光谱图像的分辨率有限且地物的分布复杂多样,其像元光谱通常是多种纯物质光谱的混合。为了获得对地物目标更深入的理解,通常需要对高光谱图像进行解混处理,得到每个像元中所包含的纯物质光谱(端元)和它们在该像元中所占的比例(丰度)。高光谱图像解混除了需要优化解混误差之外,通常还需要优化一些先验知识所启发的正则项,所以它本质上是一个多目标优化问题。传统的优化方法通常需要将多个目标通过正则加权的方式整合成单目标,因而面临着先决策后求解的困境,即:在求解问题之前需要对多个目标进行权衡并选定合适的正则参数。其次,为了便于求解,传统优化方法通常对所构造正则项的解析特性(如凸性、可微性等)具有严格的要求,这往往会弱化该正则项对先验知识的刻画能力。相较之下,多目标优化无需引入正则参数,可以利用基于群体的演化算法获得一组目标间的非支配解集,是一种先求解后决策的方法。决策者可以根据实际问题的偏好从非支配解集中选择或集成出最终解。而且,多目标演化方法对目标函数的形式和性质要求不高,建模简单,因而对实际问题的建模能力更强。本文围绕高光谱图像解混的演化多目标优化方法展开研究。基于外部光谱库和自词典的思想,逐步将线性、双线性、非线性高光谱混合问题建成多目标稀疏优化问题,并基于分解的多目标演化框架提出了一系列群体优化算法。具体内容如下:(1)提出了一种多目标稀疏非负矩阵分解的模因算法。非负矩阵分解能够在实现数据非线性维数约减的同时,得到其关于局部可解释特征的稀疏表示。为了进一步探索数据在不同稀疏度下的本质结构,本文将稀疏非负矩阵分解问题建模成多目标稀疏优化问题,并提出基于分解的模因算法来搜索问题的一组非支配解集。在模因算法中,除了基于种群的全局搜索,还专门设计了基于个体的掩蔽投影梯度算子用于局部搜索。对比实验结果表明,本方法能够在保持高分解精度的同时,获得数据在不同稀疏度下的本质特征和基于这些特征的稀疏表示。(2)基于外部光谱库,提出了一种两阶段多目标稀疏高光谱解混算法。在第一阶段,同时优化解混误差和端元数目两个目标,并提出基于分解的离散变量优化算法来搜索目标间的一组非支配解集。实验结果表明,该解集的帕累托前沿具有显着的膝点区域,且对应于该区域的解所识别出的端元通常与图像的真实端元一致。因此,可以利用膝点查询算法确定所要估计的端元。在第二阶段,基于已估计的端元,同时优化解混误差和丰度的全变分项,并提出基于分解的模因算法来搜索一组丰度的非支配解集。在模因算法中,采用非负矩阵分解的乘性迭代算子作为局部搜索策略。最后,从非支配解集中根据应用偏好选择最终的丰度。实验结果表明,本方法在估计端元和丰度两方面都具有出色的表现。(3)提出了一种空谱目标改进的两阶段多目标稀疏高光谱解混算法。为了提升高噪声下的端元识别精度并实现丰度估计的一体化,在端元估计阶段,利用光谱相关角和欧氏距离构造了一个复合光谱相似度量,综合考虑重构光谱和真实光谱间的形状和幅度差异,以提升算法在高噪声下的端元识别性能;在丰度估计阶段,构造了基于2,∞范数的解混误差量度,并在该量度下重新设计了更具有像元针对性的遗传算子,实现了同步估计所有像元丰度的目的。对比实验结果表明,本方法在高噪声干扰下的端元和丰度估计精度均有提升,且时间复杂度显着降低。(4)提出了一种基于双线性混合模型的多目标端元识别算法。相对于线性混合模型,双线性混合模型更适于刻画二次散射难以忽略的光谱混合过程。然而,大多数双线性解混方法都是基于已知端元构造可能存在的二次散射项,并在此基础上估计一次、二次散射的丰度。它们并没有在双线性混合的范式下进行端元估计,如果端元的初始化不准确,会导致所估计的丰度也不准确。为了解决该问题,通过将二次散射看做虚拟端元,建立了双线性混合下的稀疏多目标端元识别模型。在一些直观的约束下,问题的解空间明显减小,加上专门为虚拟端元设计的搜索算子,算法的寻优效率得到显着提升。对比实验结果表明,本方法在双线性混合数据上具有更高的端元估计精度,且时间复杂度与线性多目标端元估计方法相仿。(5)针对复杂的非线性混合数据,提出了一种数据驱动的稀疏多目标端元提取方法。假定光谱数据的分布符合离散的非线性流形,且端元位于流形的极端点,则端元沿着流形所张成的非线性单形体在同维度单形体中具有最大的体积。通过引入凯利-门格尔行列式,可以利用顶点间的测地线距离近似计算非线性单形体的体积。多目标优化模型通过搜索数据流形的边界点可以得到一组对应于不同端元数目的最大非线性单形体,根据它们的体积变化情况并结合先验信息可以确定最优的端元组合。为了提升方法的计算效率和稳健性,本章还设计了边界点检测方法缩小端元识别范围,并采用多元线性回归技术对数据进行局部去噪。对比实验结果表明,本算法在非线性混合数据上具有更高的端元估计精度。
丁坦[4](2020)在《抽水蓄能机组调节系统非线性建模、辨识及优化控制研究》文中研究指明近年来我国能源结构中可再生能源发电比例逐步增加,水电、风电、光电等清洁能源发电规模不断增大。风电、光电属于间歇性能源且具有较强波动性,严重影响电网稳定运行。抽水蓄能电站作为水电中唯一同时具有发电和储能功能的发电方式,在电网中不但起到调峰调频、事故备用等作用,更能消纳间歇性能源给电网造成的冲击。因此,近年来抽水蓄能电站新建设项目不断开工,抽水蓄能机组单机容量也不断加大,过水系统日趋复杂。传统控制方法难以满足抽水蓄能机组的实际控制需求,研究针对抽水蓄能机组的控制理论成为当务之急。抽水蓄能机组调节系统是一个复杂的强非线性系统,其强非线性特性导致调节系统精确建模、辨识以及优化控制等问题上存在巨大难点。本文从抽水蓄能机组调节系统精确建模着手,对调节系统中各主要部分非线性特性进行分析和建模,并在此基础上对抽水蓄能机组调节系统参数辨识、模型辨识、优化控制等问题进行了研究并提出了新方法。文中所提新方法的内容如下:(1)以抽水蓄能机组调节系统各部分为研究对象,重点对水泵水轮机的非线性进行分析,并分别为调节系统中各部分建立了模型。利用改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行预处理,再利用最小二乘支持向量机(LSSVM)对预处理数据进行拟合并构建水泵水轮机非线性模型;过水系统模型采用双曲正切函数;执行结构数学模型考虑死区、限位等非线性环节。在此基础上针对不同研究需求分别建立了调节系统线性模型、非线性模型和数值计算模型,为后续调节系统辨识及控制优化提供基础。(2)将“结构已知、参数未知”的调节系统参数辨识问题转化为对参数标称值的优化求解问题,提出了一种具有较强优化能力的改进鲸鱼优化算法(MSWOA),将该算法分别用于辨识抽水蓄能机组调节系统线性模型和非线性模型。辨识结果证明MSWOA优化算法实现了对调节系统线性模型和非线性模型的高精度辨识。(3)建立以水泵水轮机非线性模型为核心的抽水蓄能机组仿真平台,并由仿真平台在带限白噪声信号下获得机组转速输出信号。由上述信号构建单输入输出非线性自回归模型(NARX模型)并获得辨识所需的训练样本。利用训练样本构建BiLSTM神经网络辨识模型,对BiLSTM辨识模型参数进行优化选择,再利用BiLSTM辨识模型对抽水蓄能机组模型进行辨识。实验结果证明BiLSTM模型实现了对抽水蓄能机组模型高精度辨识。(4)基于由不同辨识方法获得的模型制定相应的控制策略。由参数辨识方法获得的调节系统线性模型因过水系统采用双曲正切函数,将其转换为不确定奇异时滞系统。研究了该奇异时滞系统模型中参数Tr和hw对系统稳定域影响、在不同PID参数和不同工况点下对过渡过程中性能指标变化规律的影响。在此基础上设计H∞控制器并将控制器设计转化为具有最小衰减度γ的优化问题且实验验证了该设计方法的有效性。针对由BiLSTM辨识获得的抽水蓄能机组模型设计了PID控制器且PID参数由MSWOA算法优化获得。将该PID控制器用于抽水蓄能机组仿真平台,分别在三组相邻水头下进行过渡过程计算,仿真结果表明三组水头下过渡过程时域稳定性能指标均满足要求,且证明该辨识模型具有良好适用性。(5)为了保障在水泵断电、100%甩负荷等大波动工况下抽水蓄能机组运行安全,有效抑制过渡过程中转速和压力激增,以“单管单机”结构的抽蓄电站为研究对象,研究了不同导叶关闭方式对调节系统各水力单元水力特性和机组转速的影响。基于“单管单机”结构的抽水蓄能机组数值计算模型建立一种导叶关闭规律优化模型并利用改进多目标灰狼算法求解导叶关闭优化规律。该模型考虑了调节系统中各环节的约束限制,选择转速上升率和水击压力上升值作为多目标优化目标函数,并在甩负荷和水泵断电工况下分别对一段式、两段式和三段式导叶关闭规律进行优化求解,结果证明了模型有效性。
孔俊东[5](2020)在《一类滚动时域估计方法的性能指标研究》文中研究指明状态估计是根据测量数据估算系统状态的方法,被广泛地应用于自动控制、故障诊断、软测量等众多工业应用领域。滚动时域估计是一类利用滚动窗口数据进行状态估计的滤波算法,能够显式处理带约束系统的状态估计问题。在应用过程中,窗口尺寸的择取和到达代价的计算是影响算法估计性能的两个重要方面。本文致力于研究窗口尺寸的合理选择和到达代价的近似计算问题,提升求解效率和估计精度,并通过典型的数值算例和实际案例进行分析验证。在阅读大量文献的基础上,本文在滚动时域估计算法方面开展了一些研究工作,具体如下:1.针对线性系统中滚动时域估计算法的优化问题,通过将全信息估计问题和近似估计问题转化为以矩阵形式表述的二次规划问题,给出了相应的求解方法。基于最小二乘原理,给出了一种递推形式的滚动时域状态估计方法。该方法通过成批输出数据的向前滚动,分别对含系统参数的矩阵和含输出信息的矩阵进行分块,获得的状态估计值和卡尔曼滤波算法一样以递推形式给出。最后,将该方法分别应用于白噪声和有色噪声的线性模型中,验证了该方法的有效性和普适性。2.针对窗口尺寸会影响到滚动时域估计算法的估计精度及计算效率问题,为了平衡这两个指标,提出了一种窗口尺寸的选取方法。该方法在结合遗传算法和模拟退火机制的优良特性上,对不同量纲的精度指标和效率指标采用归一化原理设计了相应的适应度函数,寻找出当前权重比下的最佳窗口尺寸。通过线性无约束离散模型和带约束的连续搅拌反应釜模型为例验证表明:该参数优化方法在预设的权重比下,能有效的计算出最佳的窗口尺寸用于滚动时域估计算法的应用。3.针对滚动时域估计算法在非线性系统中的应用问题,给出了一种通过无迹卡尔曼滤波得到先验协方差矩阵用以计算到达代价的方法。首先应用单形采样原则取代了无迹变换中的对称采样原则,减少原有方法中sigma点的数目;其次对无迹变换中的比例因子提出自适应的计算策略,用以提高到达代价的计算精度。采用两个非线性的案例进行仿真验证,结果表明该方法具有更精确的估计效果,相对于扩展卡尔曼滤波更适合应用于高阶的非线性系统。
王琼[6](2020)在《考虑参数不确定性的汽车碰撞安全优化设计》文中提出汽车碰撞安全优化设计是一项非常复杂和高难度的系统工程。因制造工艺、人为认知和外部环境等的影响,汽车碰撞的实际工程问题中存在着如材料属性、结构几何尺寸和载荷等各种不确定性。在各种不确定因素的耦合作用下,基于传统确定性的汽车碰撞安全优化设计可能会产生较大分析偏差,已难以很好地满足汽车碰撞安全的设计需求。随着人们认识水平和安全意识的提高,汽车碰撞安全不确定性优化设计理论和方法应运而生。不确定性优化设计可充分考虑优化过程中的不确定因素对约束可行域或目标变化范围的影响,以获得能够满足优化要求的设计结果。虽然考虑不确定性的汽车碰撞安全优化设计研究在过去很长时间受到了科学界和工程界的广泛关注,但目前还未发展成熟,仍然需要改进和完善,特别对参数含复杂不确定性问题、优化设计求解及其效率等方面尚存在一系列技术难点亟待解决。为此,本文针对汽车碰撞安全设计中存在大容差多参数关联非精确概率的不确性优化难题,从不确定参数样本变化信息量、各种相关关系、不确定性描述等方面展开了研究。研究思路从设计变量或设计参数的有界不确定性、多源不确定性、混合不确定性和复杂非线性相关性几个角度出发,力求对考虑各种参数不确定性的分析模型与优化求解效率工作给出一些探索性方法,最终为汽车碰撞安全性能的提升和有效设计给予指导和借鉴。首先为了降低不确定性参数在有界范围内波动的敏感性,针对容差问题,采用区间模型描述参数的不确定性,建立了一种考虑公差设计的汽车碰撞安全稳健性优化模型,进一步考虑到不确定性参数的多源相关性问题,建立了一种可用于处理区间参数独立性和相关性的汽车碰撞安全稳健性优化设计模型,并且发展了高效的优化算法;其次考虑到非精确概率分布的非单一不确定性问题,将区间不确定性与概率不确定性相融合,建立了一种汽车碰撞安全混合可靠性优化模型并发展了高效设计方法。另外,还考虑了存在复杂参数相关性的不确定性问题,研究了汽车碰撞安全可靠性分析与高效设计方法。鉴于上述思路,本文开展和完成了如下研究内容:1)基于区间不确定性分析,发展了一种考虑参数有界不确定性的汽车碰撞安全优化设计方法。针对汽车碰撞优化中主要设计部件的尺寸、形状和位置容差的不确定性问题,采用表示对称公差形式的区间模型度量参数的不确定性。根据稳健性理论,将目标函数的半径作为稳健性评价指标。结合参数设计和公差设计,引入公差评价指标,建立一种同步优化设计变量名义值和公差的稳健性优化模型。利用基于可靠性的区间可能度处理模型中的不确定约束,将考虑公差的稳健性优化问题转换为确定性嵌套多目标优化问题,并且发展了相应的优化算法。通过在车身耐撞性优化设计的应用表明该方法同步调整设计变量的名义值和公差可在保证碰撞安全性稳健的同时实现公差范围的最大化,提高制造工艺性能,避免设计的重复性,降低生产成本。2)基于区间不确定性的相互关联关系,发展了一种考虑参数多源不确定性的汽车碰撞安全优化设计方法。针对汽车碰撞优化中存在独立和相关参数的不确定性问题,融入一种平行六面体凸模型来度量参数的多源不确定性,使得独立和相关参数得以在一个统一的框架内进行描述,进而建立一种考虑多源不确定性的稳健性优化模型,对目标函数的中点和半径进行优化。采用一种独立性转换技术,将不确定性参数转换为标准的独立区间参数,多维平行六面体不确定域转化为多维立方体域,从而含多源不确定性的稳健性优化模型转换为标准的独立区间稳健性优化模型,大大方便后续的稳健性分析和优化设计。利用基于可靠性的区间可能度处理不确定约束,将独立区间稳健性问题转换为确定性的多目标嵌套优化问题。以高效的微型多目标遗传算法作为框架,结合独立性转换和基于一阶泰勒展开的区间分析,发展了一种有效的稳健性优化算法,消除了嵌套问题的内层优化。通过在考虑乘员损伤的女性和男性假人约束系统优化设计的应用表明该方法不仅可保证安全性能的稳健性还能提高优化结果的准确性。3)基于非单一区间不确定性,发展了一种考虑参数混合不确定性的汽车碰撞安全优化设计方法。针对汽车碰撞优化中含有非精确概率分布的不确定性问题,虽然难以给定参数的精确概率分布函数,但给定其分布类型和分布参数变化区间是可能的,引用参数化概率盒度量此类概率-区间混合不确定性,进而以保证汽车碰撞安全性指标的可靠性为约束,建立一种关于汽车碰撞安全问题的混合可靠性优化设计模型。考虑到区间参数的存在,对约束的评估遵循保守原则,在经典序列优化与可靠性评估(Sequential Optimization and Reliability Assessment,SORA)方法理念的基础上,基于功能度量法(Performance Measurement Approach,PMA)得到混合可靠性最差情况时的MPP和区间向量(最不利点),再利用该MPP并结合最不利信息构造移动向量,通过解耦算法使原优化问题变为确定性设计优化与可靠性评估交替执行的序列迭代过程。由此,避免了内外层嵌套寻优,可实现汽车碰撞混合可靠性优化设计的快速收敛和高效性。通过在车身耐撞性和考虑乘员损伤的约束系统优化设计的应用表明该方法不仅可保证安全性能的可靠性还能提高优化结果的准确性。4)基于相关性的多元化,发展了一种考虑参数复杂相关性的汽车碰撞安全优化设计方法。针对汽车碰撞优化中不确定参数存在各种相关性的问题,融入Copula函数度量参数的弱非线性、强非线性及尾部相关性,以保证汽车碰撞安全性指标的可靠性为约束,建立一种关于汽车碰撞安全参数相关问题的可靠性优化设计模型。根据样本点数量选择使用贝叶斯方法或参数估计法挑选与已知样本匹配度最佳的Copula函数来构造参数间的联合分布函数,将不确定性参数的相关性集成到可靠性分析中。在经典SORA方法理念的基础上,采用一种可考虑参数间相关性的解耦算法,将嵌套优化问题转换为基于Copula函数的可靠性分析和确定性优化交替进行的序列迭代过程,以快速实现汽车碰撞安全在考虑不确定性参数复杂相关情况时的可靠性设计。通过在车身耐撞性优化设计的应用表明该方法不仅可保证安全性能的可靠性还能提高优化结果的准确性。
杨建新[7](2019)在《国土空间开发布局优化方法研究 ——以武汉市为例》文中研究指明面对资源约束趋紧、生态环境恶化、空间开发失序等制约我国社会经济可持续发展的现实困境,我国提出了全面推进生态文明建设的重大战略部署,并将国土空间优化作为实现生态文明建设的首要任务和根本途径。国土空间优化既包括宏观尺度的格局调整,注重区域主体功能协调与要素匹配,如陆海统筹发展、区域均衡发展、城乡融合发展等;同时也包括微观尺度的布局优化,注重空间具体用途和功能的配置与落地,如城镇、农业及生态功能空间的布局与协调。随着我国生态文明建设的深度推进,新时代国土空间优化的内涵和需求也随之变化,而如何从生态文明视角出发,以生态文明理念指导国土空间开发布局优化的实践操作则是当前区域生态文明建设面临的关键问题之一。其中,如何根据国土空间的社会、经济及生态属性,合理布局农业生产空间和生态保护空间,划定空间开发底线,并在此基础上引导构建科学合理的城镇建设空间布局,形成人口、资源与环境相协调,社会、经济与生态效益相统一的国土空间开发布局,则是解决当前我国社会经济发展所面临问题的重要途径,也是当前生态文明建设的紧迫任务。本文以市县层面国土空间开发布局优化作为研究切入点,在生态文明建设理论视角之下,采用系统动力学、超多目标优化、空间分析、空间模拟、机器学习等技术方法,就市县层面国土空间数量结构优化、空间开发底线划定、城镇开发建设布局模拟优化等国土空间开发布局优化的核心问题进行研究,以解决问题为基本导向选择行之有效的模型方法,并就技术方法中存在的不足之处提出针对性的改进方案,最终构建一套切实可行的国土空间开发布局优化技术方法体系,并进行实证应用研究。本研究的主要研究内容、结论如下:(1)梳理国内外研究现状,对当前国土空间数量结构优化、空间开发底线划定(包括永久基本农田保护区划定和生态网络空间构建)、城镇开发建设布局模拟与优化等相关技术方法的研究进展进行总结,分析其当前不足之处和未来发展趋势。通过文献研究明确了生态文明的基本概念内涵,并基于本文研究目的对“国土空间开发”相关概念进行辨析和界定。特别是明确了生态文明视角下国土空间开发布局优化的内涵与要求,即:协调生态、农业及城镇空间布局,统筹社会、经济及生态效益,强化底线管控、引导合理开发,注重布局与功能匹配。(2)把握区域国土空间开发演变的历史特征,提高空间认知水平,是开展国土空间开发布局优化的基础。传统利用转移矩阵以及基于转移矩阵构建的模型指数进行国土空间开发演变特征分析的研究方法没有充分利用转移矩阵中包含的结构变化信息,难以揭示国土空间开发演变的稳定性和系统性过程与模式,也无助于将国土空间开发演变过程、模式与区域社会经济活动相联系。针对这一不足之处,本研究提出使用层次化的强度分析框架并进行改进以准确探析并直观反映多种国土空间利用类型转换过程中的稳定性和系统性模式,以帮助决策者抓住国土空间开发演变过程的系统性特征,制定具有可操作性国土空间开发策略,辅助研究人员构建针对性的国土空间数量结构演变和空间布局模拟模型,从而提高模型结果的可靠性。利用转移矩阵和层次化强度分析框架分析识别武汉市国土空间开发演变特征和规律,结果表明武汉市国土空间具有农业生产空间比重高,城大镇小,村庄密集及绿色生态空间减少的基本特征,城镇建设空间布局表现出近域扩张、轴向拓展、圈层整合的演变模式。在此变化过程中,农业生产空间→绿色生态空间、农业生产空间→乡村生活空间、农业生产空间→城镇建设空间等转换过程是表现为稳定地倾向性系统转换模式,农业生产空间→其他生态空间、绿色生态空间→水体生态空间、乡村生活空间→水体生态空间、水体生态空间→农业生产空间、以及水体生态空间→绿色生态空间等转换过程则表现为稳定地避免性系统转换模式。(3)国土空间数量结构优化是国土空间开发布局优化的基础前提。传统国土空间数量结构优化方法将国土空间数量结构的形成看作数理方程的推导,割裂了国土空间数量结构演变与其所处的自然、社会及经济环境变化的整体性、系统性和动态关联性关系,仅停留在对国土空间面积和比例的客观叙述,缺乏原因和机理的考虑,欠缺实际的政策指导性。针对这一不足之处,本研究将系统动力学仿真模型与超多目标进化优化算法进行深度耦合,通过系统动力学模型将国土空间数量结构的形成与演变同社会、经济及资源环境因子相耦合,按照“优化政策、适应环境、提升效益、追求稳定”的基本原则,借助高性能并行计算技术和超多目标优化技术搜索使得国土空间开发的社会、经济及生态效益综合优化的鲁棒性决策因子,并结合历史经验和专家知识识别系统可适应、可承受的外部环境因子,构建国土空间数量结构仿真优化模型,并进行情景分析。将构建的国土空间数量结构演变系统动力学模型和超多目标优化模型应用于武汉市,其中基于系统动力学的探索性分析结果表明,武汉市国土空间数量结构演变表现出不同的发展趋势和行为模式,既有正向的、良性的系统变化模式,也有负向的、恶性的系统退化模式,因此需进行政策优化,引导国土空间数量结构的良性循环。结合基于超多目标进化优化的定量分析结果和基于专家知识的定性分析结果构建了武汉市国土空间数量结构优化的生态导向和经济导向决策情景。生态导向决策情境下武汉市2035年城镇建设用地面积为1844.21km2,耕地面积为2255.15km2,而经济决策导向情境下将达到2931.17km2,耕地面积仅有1269.70km2,面临较大的区域粮食安全风险。(4)划定国土空间开发底线,锚定农业生产空间和生态保护空间底线,强化底线约束是生态文明背景下国土空间开发布局优化的内在要求,主要包括永久基本农田保护区划定和生态网络空间构建。传统直接基于耕地质量指数排序划定永久基本农田保护区的方法因未考虑空间集聚信息,会使得划定的保护区分散破碎化,不利于基本农田的规模化经营以及保护与管理。针对这一不足之处,本研究从基本农田“高质量连片”这一基本要求出发,基于LESA耕地质量评价体系和AMEOBA空间非规则搜索聚类算法构建了既可反映耕地综合质量信息又能体现耕地空间集聚程度的优劣排序指数,然后结合国土空间数量结构优化结果划定研究区永久基本农田保护区。实证研究结果表明基于LESA评价体系和AMEOBA空间聚类算法划定的永久基本农田保护区符合武汉市耕地资源分布的基本特征,识别的永久基本农田保护区具有较好的空间聚集性。“斑块-廊道-基底”模式已成为当前生态网络空间构建的主要途径。基于适宜性评价结果采用GIS分析直接划定源地斑块存在导致源地斑块过于破碎化的风险,而基于源地斑块识别结果和最小累积阻力模型识别生态廊道的方法则会导致识别的廊道过多且无法指定廊道宽度,导致识别结果应用性不足。针对这些不足之处,本研究基于“宽松”理念提出生态源地及廊道识别方法的改进策略,其“宽松”性主要体现在:(1)适宜性评价过程中进行指标分级赋分时遵循较少分级原则;(2)采用移动窗口法平滑相近栅格单元的生态源地适宜性差异大小;(3)将源地斑块聚类为“源区”减少廊道数量;(4)基于最小累积阻力路径对应的最小累积阻力值逐渐提高最小累积阻力上限,构建累计阻力值等值线,从而增加路径(廊道)宽度。应用改进的生态网络构建方法,本研究在武汉市共识别陆生生态源地斑块263个,总面积1875.34km2,其中面积大于500ha的生态斑块有23个,总面积为1607.14km2,占生态斑块总面积的85.70%,平均斑块面积为6987.6ha,总体上大面积斑块占比较多,而小面积斑块占比较少,表明移动窗口法识别生态斑块能较好的避免斑块破碎化。根据源地斑块的空间分布特征,共勾绘“源区”9个,识别陆生廊道11条,有效的降低了廊道数量,并确定了差异化的廊道宽度。(5)城镇建设空间布局模拟是优化城镇开发建设布局的重要方法。基于元胞自动机模型对城镇开发建设布局进行多情景模拟与优化已发展较为成熟且应用广泛。传统元胞自动机模型以每个栅格作为空间开发单元,且没有考虑城镇空间开发建设过程中的不同模式,对城镇开发过程的表达不尽合理,也会使得模拟结果过于破碎化或过于紧凑而与实际不符。针对这一不足之处,本研究构建了基于斑块的地理元胞自动机模型(Patch-CA),并将城镇开发过程分为跳跃型和连续型分别进行模拟,通过跳跃型和连续型开发的面积比例控制城镇建设空间布局的空间集聚程度。此外,构建的模型还允许控制城镇开发建设斑块的形状和大小,从而影响空间布局形态。针对模型参数较多、校正困难的问题,本研究使用历史变化数据拟合和遗传算法寻优相结合的解决思路对模型参数进行校正。该模拟模型可以很好地与国土空间数量结构优化结果和开发底线划定结果相结合,进行不同决策情景下的城镇建设空间布局模拟。将构建的城镇建设空间布局模拟模型应用于武汉市1996-2015的城镇建设布局变化模拟中,结果显示2015年模拟布局的相似性指数均值为0.4773,具有较高的模拟精度,模型可用于未来武汉市城镇建设布局模拟和情景预测。基于生态决策情景的预测结果表明未来武汉市2035年城镇开发建设规模适度,布局合理,城市内部生态网络结构保存完好,农田和坑塘水面等毛细生态要素也受到较好的保护,生态网络功能受城镇开发建设胁迫而下降的风险较小。(6)在湖北省武汉市进行实证应用,研究结果验证了本文所构建方法体系的可行性。本研究以湖北省武汉市为实证研究区,应用构建的国土空间开发布局优化技术体系,有效识别了武汉市国土空间开发演变模式特征,确定了国土空间数量结构的生态和经济决策情景,划定了永久基本农田保护区,优化了生态网络空间布局,并在此基础上模拟了不同决策情景下的武汉市城镇开发建设布局。以此为基础,提出了武汉市未来国土空间开发布局优化路径建议:首先,要坚守生态底线,以生态网络空间优化促进国土空间开发布局优化,建议武汉市未来采取“环-廊-楔-区”相互补充的生态网络构建策略,形成“两轴、两环、六楔、多廊、多区”的生态网络空间布局;其次,应调整耕地布局,发挥农业生产空间多重功能性,构建“点-片-带”相结合的永久基本农田布局,与城镇建设空间相互支撑融合,组团布局,营造良好的城市田园风貌,提出了打造城市周边农业景观点,建设高产农田建设带,提升农业生态保护区的优化路径;第三,应着力构建“多中心、网络化、组团式”城镇建设布局,顺应国土空间开发底线的约束和引导,以组团结构为基础,采取组团分散、组群集聚、轴向拓展、圈层整合的开发策略,构建“一主、六新、多组团”的网络化城镇建设空间布局。本文的创新之处主要体现在以下方面:(1)将国土空间数量结构演变系统动力学仿真模型与超多目标优化算法耦合,通过系统动力学模型将国土空间数量结构演变与社会、经济及资源环境因子相耦合,搜索使得国土空间数量结构的社会、经济及生态效益综合优化的鲁棒性决策因子,构建国土空间数量结构仿真优化决策模型。(2)本研究基于“宽松”理念,从生态源地斑块识别、斑块空间聚合以及廊道识别等方面对传统生态源地和生态廊道识别方法进行改进,提出了一套改进的基于绿色基础设施评估的区域生态网络构建研究框架。(3)本研究构建了基于斑块的地理元胞自动机模型进行城镇建设空间布局模拟,并将城镇开发建设过程分为跳跃型和连续型进行模拟分析,实现了对城镇空间布局演变过程和模式的协调耦合控制,并提出了基于历史数据和优化算法的模型参数自校正方法。
李正楠[8](2019)在《滑翔式飞行器机动突防轨迹规划与制导方法研究》文中进行了进一步梳理高超声速滑翔式飞行器结合了飞航导弹和弹道导弹的技术优点,其高升阻比气动外形使它在滑翔飞行段具备大范围机动能力。在不断发展的防御武器威胁下,需要开展高超声速滑翔式飞行器机动突防相关研究。再入滑翔阶段是面临防御武器威胁的主要阶段,也是区别于弹道式武器突防的主要阶段。本文主要从高超声速滑翔式飞行器在再入滑翔段面向突防的轨迹规划、制导方法以及机动突防方法三个方面开展研究。主要研究内容和研究结果如下:1.研究了高超声速滑翔式飞行器再入轨迹规划方法。针对飞行器抵达目标位置的轨迹优化问题,在传统伪谱法基础上提出了结合多样性初值策略的伪谱法,该方法增大了获得可行解的概率,从多个可行解择优作为优化结果;考虑伪谱法求解过程存在结果不收敛、不可行的可能,研究了结合控制向量参数化方法和目标轨迹设计方法的目标轨迹优化方法,避免了无法抵达目标位置的飞行器轨迹的计算消耗。针对飞行器抵达目标位置的轨迹设计问题,提出了应用控制量解耦变换和滑模控制方法的快速轨迹设计方法;研究了结合李导数运算和序列二次规划方法,考虑攻角、倾侧角变化率约束的轨迹设计方法。2.研究了飞行器基于再入标准轨迹的跟踪制导方法。针对标准轨迹位置跟踪的制导问题,提出了基于完整再入运动模型和航路点,应用控制量解耦和滑模控制方法的标准轨迹跟踪制导方法。针对标准轨迹的全状态跟踪的制导问题,提出了应用伪线性化方法和序列二次规划方法的标准轨迹全状态变量跟踪制导方法。针对抵达时间调整问题,提出了应用李导数运算和序列二次规划方法的高超声速滑翔式飞行器抵达时间调整方法,为后续多飞行器协同突防奠定了基础。3.研究了高超声速滑翔式飞行器机动突防方法。研究了应用伪谱法的防御区能否规避的判断方法,并针对防御区能否规避提出了相应的突防策略。针对无法规避防御区的机动突防问题,考虑通用PPN制导拦截模型,应用李导数运算和优化方法,研究了通用模型下的机动突防方法,并进一步应用于高超声速滑翔式飞行器机动突防。4.高超声速滑翔式飞行器机动突防三维仿真。基于三维可视化仿真平台,考虑防御区的不同情况,应用轨迹规划方法、制导方法、机动突防方法,分别对高超声速滑翔式飞行器的可规避防御区的大范围机动绕飞突防、不可规避防御区机动突防以及多飞行器协同突防进行了三维可视化仿真。对携带脉冲推进发动机的高超声速滑翔式飞行器对不可规避防御区的机动突防进行了分析和三维可视化仿真。
陈宇[9](2019)在《坦克行进间发射动力学分析及优化研究》文中研究表明现代战争形式的逐渐改变使得新一代坦克的射击精度、炮口动能、机动能力和使用条件均发生了较大的变化。随着弹丸穿甲威力的提高,发射载荷、炮口动能和炮口动量均显着增大,火炮的振动特性更加凸显;另外为了适应高机动性的要求,减轻坦克重量并提高坦克的行驶速度,尤其是行进间射击时的行驶速度使得路面对坦克的激励急剧增大。这些都使坦克及火炮的非线性动力学规律越趋复杂,加剧了坦克机动性与行进间射击精度的矛盾。现有的设计理论和方法已难以破解这种矛盾,迫切需要开展高机动条件下坦克行进间射击的非线性动力学响应规律及总体性能优化研究。本文以此为背景,以提高坦克行进间射击精度为目标,基于多体系统动力学、有限元方法、智能控制方法、接触碰撞理论及现代优化算法等对坦克行进间射击机电液耦合动力学建模方法、高速机动条件下非线性因素影响规律及综合行驶工况条件下的坦克炮结构优化等进行了系统深入的研究。分析了某坦克多体系统的拓扑结构,基于一定简化和假设,结合射击时的实际受力和运动情况,建立了某坦克行进间射击多体系统动力学模型。利用有限元柔性体技术描述身管的弹性变形;分别通过非线性弹簧阻尼模型和间隙旋转铰模型表征身管与前后衬瓦间及耳轴与轴承间的接触碰撞关系;参照我国路面不平度分级标准,采用谐波叠加法重构了不同等级的考虑左右履带不平度相干性的三维路面不平度模型。通过数值计算获得了坦克行进间发射动力学规律,并进行了初步的试验验证。基于多学科协同仿真方法建立了垂向稳定控制系统与坦克机械系统耦合动力学模型。通过机电一体化仿真软件Amesim建立了垂向稳定器的液压子系统模型,在MATLAB/Simulink中建立了垂向稳定器的PID(Proportion Integration Differentiation)控制子系统模型,利用多体系统动力学软件Recur Dyn建立了坦克机械系统模型,有效提高了坦克行进间射击过程的数值计算精度。在此基础上,引入自适应鲁棒控制方法设计了新的坦克垂向稳定器控制器,通过与传统PID控制器的控制效果相比较,验证了所设计控制器的优越性。此外,研究发现坦克行进间耳轴中心角位移与炮口中心角位移并不相同,提出将炮口中心角位移作为误差补偿信号,大幅提高了传统以摇架为稳定目标的坦克垂向稳定器的综合稳定效果。分析了弹丸膛内运动过程中的受力情况。提出了一种基于间隙圆柱副模型的弹炮刚柔耦合建模方法,引入对微小间隙更具有适应性的基于L-N模型改进的含非线性刚度系数的法向接触力模型,以描述弹炮间接触力的非线性特性。在此基础上,分析了坦克行进间射击弹丸膛内运动时期身管的动态弯曲及弹炮耦合作用对火炮振动的影响规律。并进一步分析了高速机动条件下,坦克系统非线性现象尤为严重时,坦克行进间车体振动、身管动态弯曲、炮口响应及弹丸运动规律,为新一代高机动、高精度坦克总体设计提供理论支撑。以弹丸出炮口时扰动为优化目标,提出一种综合行驶工况条件下坦克行进间射击高维多目标优化方法。结合坦克行进间发射弹炮耦合动力学模型、分片拉丁超立方设计方法及BP(Back Propagation)神经网络方法构建坦克行进间射击火炮振动的代理模型。基于代理模型,采用遗传算法和潜在最优加点准则,对综合行驶工况条件下坦克行进间射击火炮振动问题进行序列近似优化,在可接受的计算成本范围内,得到了满足实际需要的兼顾各优化目标的优化解,提高了综合行驶工况条件下坦克行进间射击的射击精度。
景锐[10](2019)在《城市综合能源系统优化与评价方法研究》文中进行了进一步梳理在全球能源系统向智慧、低碳转型的背景下,多能互补协同、能量与信息交互融合等特点使得传统从供给侧出发的城市能源系统已不再适用。而新一代的综合城市能源系统将能够同时满足城市居民与建筑实时的冷、热、电与气等多种能源需求。本研究以优化城市能源结构为出发点,聚焦城市综合能源系统优化与评价这一关键科学议题,基于系统建模与数学规划方法,从多个角度对城市能源系统的规划设计与分析评价方法展开研究,探索城市综合能源的最佳设计方案与运行模式,本文主要内容如下:首先,界定研究的范畴,综述国内外相关研究的最新进展。在此基础上,采用模块化思想,“自底向上”搭建包括常用能量转换设备的城市综合能源系统模型,总结梳理常用的目标函数,并归纳城市能源系统的评价指标。其次,对城市能源系统进行多目标优化,探究不同目标之间的权衡关系及其对系统的影响,对比分析优中选优的后验决策算法,寻求最适合的多目标优化与决策方法。进一步提出主、客观相结合的多指标综合评价方法,并探索实现城市能源系统多目标优化与多指标综合评价的协同方法及路径。再次,利用合作博弈思想,研究邻域级综合能源系统各建筑之间利益的公平分配问题。在此基础上,进一步扩大建模对象至区域级,提出分层处理的方法,在考虑多重参数不确定的情况下,寻求大规模综合能源网络建模精度与求解速度之间的平衡。最后,针对复杂系统中各类能源技术的贡献评价问题,提出“系统价值”评价法,探讨个体能源技术在整体系统架构下的评价机制。将结构性不确定度引入综合能源系统规划,提出一种“技术组合约束”法,探究不同技术对系统优化设计的影响域,为决策者评估各类不同技术提供新的思路。综上,本文针对城市综合能源系统的优化与评价问题展开多角度研究,相关研究可为综合能源系统的规划与城市的可持续发展提供科学依据与方法。
二、一个非线性投资模型优化解的近似计算公式(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一个非线性投资模型优化解的近似计算公式(论文提纲范文)
(1)考虑传递现象的复杂聚合反应过程模拟与优化方法(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 聚合反应过程 |
1.1.1 质量指标 |
1.1.2 模型模拟 |
1.1.3 优化计算 |
1.2 研究内容 |
1.2.1 问题提出 |
1.2.1.1 自由基聚合过程中的扩散效应条件模型 |
1.2.1.2 非理想反应器建模与基于MWD的优化 |
1.2.2 现有研究 |
1.2.2.1 条件模型优化求解方法 |
1.2.2.2 CFD模型求解算法 |
1.2.3 基于模型重构的优化策略 |
1.3 论文框架 |
第2章 自由基聚合中的条件模型建立 |
2.1 聚合反应及机理模型方程 |
2.2 扩散控制影响下的扩散效应 |
2.2.1 凝胶效应 |
2.2.2 玻璃化效应 |
2.2.3 笼蔽效应 |
2.3 聚甲基丙烯酸甲酯反应过程模拟 |
2.4 聚甲基丙烯酸甲酯反应过程动态优化 |
2.4.1 控制变量参数化 |
2.4.2 动态优化命题 |
2.4.3 条件模型求解难点 |
2.5 本章小结 |
第3章 面向条件模型的自适应平滑求解策略 |
3.1 平滑方法 |
3.2 扩散效应的平滑化处理 |
3.2.1 凝胶效应平滑化 |
3.2.2 玻璃化效应平滑化 |
3.2.3 笼蔽效应平滑化 |
3.2.4 多效应联合平滑 |
3.3 自适应平滑策略 |
3.4 PMMA聚合反应过程优化实例 |
3.4.1 最大化转化率的单变量优化 |
3.4.2 最大化转化率的双变量优化 |
3.4.3 最小化反应时间 |
3.5 自适应平滑策略分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 非理想反应器的MWD建模 |
4.1 CFD计算理论 |
4.2 聚合反应速率源项方程 |
4.3 CFD模型的MWD计算 |
4.4 管式反应器的CFD模拟 |
4.5 釜式反应器的CFD模拟 |
4.6 结果分析与验证 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于代理模型的CFD模型优化 |
5.1 优化命题建立 |
5.2 代理模型方法 |
5.2.1 拉丁超立方体采样 |
5.2.2 Kriging方法 |
5.3 代理模型建立 |
5.3.1 管式反应器代理模型 |
5.3.2 釜式反应器代理模型 |
5.4 代理模型优化 |
5.4.1 管式反应器优化求解 |
5.4.2 釜式反应器优化求解 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于代理模型迭代更新的优化算法 |
6.1 代理模型迭代更新算法流程 |
6.2 算法的最优性分析 |
6.3 算法的程序实现 |
6.4 管式反应器优化求解 |
6.5 釜式反应器优化求解 |
6.6 与理想反应器模型的对比 |
6.7 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 未来展望 |
参考文献 |
作者在学期间所取得的科研成果 |
(2)基于双层并行算法的水电站群优化调度方法及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 梯级水电站群优化调度模型计算现状综述及分析 |
1.3.1 梯级水电站群调度模型及算法演进历程 |
1.3.2 梯级水电站群优化调度模型计算存在的主要问题 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
1.5 本文研究创新点 |
第2章 双层并行计算架构模式研究 |
2.1 双层并行计算方法研究 |
2.1.1 并行计算机内存结构 |
2.1.2 并行计算架构 |
2.1.3 并行计算实现方法及考虑因素 |
2.1.4 并行计算性能评价指标 |
2.1.5 双层并行计算架构 |
2.1.6 并行算法 |
2.2 优化算法并行化基础理论研究 |
2.2.1 传统优化算法并行化 |
2.2.2 智能优化算法及其并行化 |
2.3 本章小结 |
第3章 水电站优化调度模型的双层并行算法 |
3.1 水电站发电量最大优化调度基本模型 |
3.2 基于混沌人工鱼群双层并行算法的水电站优化调度模型 |
3.2.1 混沌人工鱼群双层并行算法(CAFSDPA) |
3.2.2 基于CAFSDPA水电站发电优化调度模型的求解步骤 |
3.3 基于双层并行动态规划算法的水电站优化调度模型 |
3.3.1 动态规划算法的并行因素分析 |
3.3.2 模型双层并行计算流程 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于双层并行算法的水电站优化调度模型实证研究 |
4.1 基于CAFSDPA的水电站优化调度模型实证研究 |
4.1.1 相近算法计算结果比较 |
4.1.2 部分参数不同情况下CAFSDPA计算结果比较 |
4.2 基于双层并行动态规划算法的水电站实例论证 |
4.3 本章小结 |
第5章 梯级水电站群的双层并行算法研究 |
5.1 基于大系统分解协调的双层并行算法研究思路 |
5.2 梯级水电站群发电优化调度大系统分解协调模型 |
5.2.1 大系统分解协调 |
5.2.2 梯级水电站群发电优化调度基本模型 |
5.2.3 梯级水电站群发电优化调度分解协调模型 |
5.3 基于分解后水电站CAFSDPA的大系统分解协调模型 |
5.3.1 模型基本原理 |
5.3.2 模型计算步骤 |
5.4 基于分解后水电站多线程并行动态规划的双层并行算法研究 |
5.4.1 分解后水电站动态规划算法 |
5.4.2 模型计算可并行化分析 |
5.4.3 多线程技术并行计算 |
5.4.4 算法结合基本原理 |
5.4.5 模型计算步骤 |
5.5 基于分解后各水电站异时启动并行计算的双层并行算法研究 |
5.5.1 异时启动并行计算 |
5.5.2 并行策略的主要研究方向 |
5.5.3 梯级水电站群优化计算新型并行策略基本研究思路 |
5.5.4 梯级水电站群优化计算的新型并行策略 |
5.5.5 新型并行策略分析 |
5.5.6 基于分解后各水电站异时启动并行计算的双层并行算法 |
5.6 混联水电站群新型并行策略展望 |
5.7 本章小结 |
第6章 基于双层并行算法的水电站群大系统分解协调模型实证研究 |
6.1 实例背景 |
6.2 基于分解后水电站CAFSDPA的分解协调模型实例验证 |
6.2.1 模型计算流程及问题论证方向 |
6.2.2 计算结果分析 |
6.3 基于分解后水电站多线程双层并行动态规划的分解协为模型实例验证 |
6.3.1 程序流程图 |
6.3.2 计算结果与分析 |
6.4 基于分解后水电站异时启动并行计算的大系统分解协调双层并行算法实例验证 |
6.4.1 基本模型建立 |
6.4.2 异时启动并行计算方法设计 |
6.4.3 实例计算结果与分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 研究成果和结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)基于演化多目标优化的高光谱图像解混(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 高光谱遥感 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 基于演化多目标优化的高光谱图像解混研究现状 |
1.2.1 演化多目标优化研究现状 |
1.2.2 高光谱解混研究现状 |
1.2.3 演化多目标优化在高光谱解混中的研究现状 |
1.3 研究内容及文章结构 |
第二章 演化多目标优化与高光谱图像解混基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 基于分解的演化多目标优化方法 |
2.2.1 多目标优化相关概念 |
2.2.2 MOEA/D原理及框架 |
2.3 高光谱图像混合模型 |
2.3.1 线性光谱混合模型 |
2.3.2 双线性光谱混合模型 |
2.3.3 非线性光谱致密混合模型 |
2.4 光谱相似性量度 |
2.5 实验数据集介绍 |
2.5.1 ORL人脸数据集 |
2.5.2 CBCL人脸数据集 |
2.5.3 仿真数据集SD1 |
2.5.4 仿真数据集SD2 |
2.5.5 Jasper Ridge数据集 |
2.5.6 Terrain数据集 |
2.5.7 Cuprite数据集 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于演化多目标优化的稀疏非负矩阵分解方法 |
3.1 引言 |
3.2 基于演化多目标优化的稀疏非负矩阵分解 |
3.2.1 MO-SNMF方法建模 |
3.2.2 基于目标偏好的分解 |
3.2.3 基于掩蔽投影梯度的文化基因算法 |
3.2.4 算法复杂度分析 |
3.3 实验与结果分析 |
3.3.1 仿真数据实验 |
3.3.2 人脸数据实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于演化多目标优化的两阶段稀疏高光谱解混方法 |
4.1 引言 |
4.2 基于演化多目标优化的两阶段稀疏高光谱解混 |
4.2.1 两阶段多目标优化建模 |
4.2.2 基于MOEA/D的端元识别算法 |
4.2.3 基于文化基因的丰度估计算法 |
4.2.4 算法复杂度分析 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 端元选择仿真实验 |
4.3.2 丰度估计仿真实验 |
4.3.3 高光谱真实数据实验 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于空谱目标的两阶段稀疏高光谱解混方法 |
5.1 引言 |
5.2 基于空谱目标的两阶段稀疏高光谱解混 |
5.2.1 复合光谱相似性量度 |
5.2.2 基于L_(2,∞)的误差量度 |
5.2.3 同步像元丰度估计算法 |
5.2.4 算法复杂度分析 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 端元选择仿真实验 |
5.3.2 丰度估计仿真实验 |
5.3.3 高光谱真实数据实验 |
5.3.4 时间复杂度统计 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于双线性混合模型的多目标端元选择方法 |
6.1 引言 |
6.2 基于双线性混合模型的多目标端元选择 |
6.2.1 双线性混合问题的多目标建模 |
6.2.2 基于双线性模型的多目标端元识别算法 |
6.3 实验结果与分析 |
6.3.1 端元识别仿真实验 |
6.3.2 时间复杂度分析 |
6.3.3 高光谱真实数据实验 |
6.4 本章小结 |
第七章 基于测地线单形体的多目标端元选择方法 |
7.1 引言 |
7.2 基于测地线距离的单形体体积计算 |
7.3 基于测地线单形体的多目标端元选择 |
7.3.1 非线性流形的边界点检测方法 |
7.3.2 基于多元线性回归的高光谱图像局部去噪 |
7.3.3 近邻图的构造 |
7.3.4 基于单形体体积的多目标端元选择模型 |
7.3.5 基于分解的演化优化算法 |
7.3.6 时间复杂度分析 |
7.4 实验结果与分析 |
7.4.1 参数敏感性测试 |
7.4.2 端元选择仿真实验 |
7.4.3 高光谱数据实验 |
7.5 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 论文工作总结 |
8.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)抽水蓄能机组调节系统非线性建模、辨识及优化控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 水泵水轮机数学建模研究与发展现状 |
1.3 抽水蓄能机组系统辨识研究现状 |
1.4 抽水蓄能机组调节系统控制优化研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 抽水蓄能机组调节系统建模研究 |
2.1 引言 |
2.2 抽水蓄能机组调节系统数学模型 |
2.3 基于最小二乘支持向量机的水泵水轮机非线性模型 |
2.4 抽水蓄能机组调节系统数学模型 |
2.5 本章小结 |
3 抽水蓄能机组调节系统参数辨识 |
3.1 引言 |
3.2 抽水蓄能机组模型参数辨识的问题描述 |
3.3 基于改进鲸鱼算法的抽水蓄能机组调节系统参数辨识 |
3.4 实例分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于BiLSTM神经网络的抽水蓄能机组模型辨识 |
4.1 引言 |
4.2 BiLSTM模型辨识方法 |
4.3 基于BiLSTM神经网络的抽水蓄能机组非线性模型辨识 |
4.4 实例分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于辨识模型的优化控制策略研究 |
5.1 引言 |
5.2 抽水蓄能机组调节系统不确定奇异时滞模型 |
5.3 抽水蓄能机组调节系统不确定奇异时滞模型性能分析 |
5.4 基于抽水蓄能机组辨识模型的PID优化控制策略 |
5.5 本章小结 |
6 基于多目标优化的抽水蓄能机组导叶关闭规律研究 |
6.1 引言 |
6.2 抽水蓄能机组导叶关闭规律优化问题描述 |
6.3 改进多目标灰狼算法(Improved Multi-objective Grey Wolf OptimizationAlgorithm) |
6.4 抽蓄机组导叶关闭规律多目标优化模型 |
6.5 基于IMOGWO的导叶关闭规律优化策略 |
6.6 仿真实例分析 |
6.7 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.2 下一步研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1:攻读博士期间发表论文 |
附录2:攻读博士期间完成和参与科研项目 |
附录3:攻读博士期间所获奖项 |
附录4:CF和UF测试函数 |
(5)一类滚动时域估计方法的性能指标研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 状态估计方法概述 |
1.3 滚动时域估计方法的研究现状 |
1.3.1 理论研究 |
1.3.2 应用研究 |
1.4 研究工作和论文结构 |
第2章 滚动时域估计方法 |
2.1 引言 |
2.2 预备理论 |
2.2.1 最小二乘 |
2.2.2 卡尔曼滤波 |
2.2.3 扩展卡尔曼滤波 |
2.2.4 无迹卡尔曼滤波 |
2.3 MHE的概率统计意义 |
2.4 两类滚动时域估计方法 |
2.4.1 全信息MHE方法 |
2.4.2 近似MHE方法 |
2.5 到达代价的求解 |
2.5.1 到达代价定义 |
2.5.2 线性系统估计问题 |
2.5.3 非线性系统估计问题 |
2.6 MHE算法步骤 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于窗口数据递推的状态估计方法 |
3.1 引言 |
3.2 线性MHE的优化求解 |
3.2.1 全信息MHE求解 |
3.2.2 近似MHE求解 |
3.3 基于窗口数据的状态估计递推式 |
3.4 案例验证 |
3.4.1数值算例1 |
3.4.2数值算例2 |
3.5 本章小结 |
第4章 MHE窗口尺寸的优化方法 |
4.1 引言 |
4.2 遗传算法基本原理 |
4.3 模拟退火机制基本原理 |
4.4 参数优化方法 |
4.4.1 适应度函数计算 |
4.4.2 MHE参数优化方法 |
4.5 案例验证 |
4.5.1 数值算例 |
4.5.2 CSTR系统实例 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于非对称无迹变换的MHE |
5.1 引言 |
5.2 基于UKF的 MHE |
5.2.1 UT变换 |
5.2.2 基于UKF的到达代价的计算 |
5.3 单形无迹变换 |
5.3.1 Sigma点偏度计算 |
5.3.2 采样点的比例修正 |
5.4 比例因子的自适应择取方法 |
5.5 基于非对称UT变换的MHE算法 |
5.6 案例验证 |
5.6.1 数值算例 |
5.6.2 雷达跟踪实例 |
5.7 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 作者在读期间成果汇总 |
(6)考虑参数不确定性的汽车碰撞安全优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 汽车碰撞安全分析及确定性优化 |
1.2.1 车身结构耐撞性分析与优化 |
1.2.2 考虑乘员损伤的约束系统分析与优化 |
1.3 汽车碰撞安全不确定性优化设计 |
1.3.1 基于概率不确定性的汽车碰撞安全优化设计 |
1.3.2 基于非概率不确定性的汽车碰撞安全优化设计 |
1.4 汽车碰撞安全不确定性优化设计目前存在的问题 |
1.5 本文的研究目标和主要研究内容 |
第2章 考虑参数有界不确定性的汽车碰撞安全优化设计 |
2.1 引言 |
2.2 有界不确定性的区间度量模型 |
2.2.1 目标函数的不确定性处理 |
2.2.2 约束的不确定性处理 |
2.3 基于区间度量的稳健性优化设计模型及求解 |
2.3.1 考虑公差的区间稳健性优化模型 |
2.3.2 确定性转换 |
2.3.3 优化设计求解 |
2.4 车身耐撞性设计参数的区间稳健性优化 |
2.4.1 车身结构参数尺寸公差设计 |
2.4.2 车身结构参数形位公差设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 考虑参数多源不确定性的汽车碰撞安全优化设计 |
3.1 引言 |
3.2 多源不确定性的平行六面体度量模型 |
3.3 基于平行六面体度量的稳健性优化设计模型及求解 |
3.3.1 考虑多源不确定性的稳健性优化模型 |
3.3.2 独立性变换 |
3.3.3 确定性转换 |
3.3.4 优化设计求解 |
3.4 乘员约束系统稳健性优化设计 |
3.4.1 女性驾驶员约束系统设计 |
3.4.2 男性驾驶员约束系统设计 |
3.4.3 综合考虑男性和女性驾驶员约束系统设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 考虑参数混合不确定性的汽车碰撞安全优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 混合不确定性的P-box度量模型 |
4.3 基于混合度量的可靠性优化设计模型及求解 |
4.3.1 混合可靠性优化模型 |
4.3.2 约束混合可靠性分析 |
4.3.3 优化设计求解 |
4.4 车身耐撞性混合可靠性优化设计 |
4.4.1 100%正面碰撞有限元模型分析 |
4.4.2 100%正面碰撞设计变量和不确定参数分析 |
4.4.3 100%正面碰撞目标函数和约束分析 |
4.4.4 100%正面碰撞HRBDO模型 |
4.4.5 100%正面碰撞优化结果分析 |
4.5 乘员约束系统混合可靠性优化设计 |
4.5.1 乘员约束系统模型分析 |
4.5.2 乘员约束系统设计变量和不确定参数分析 |
4.5.3 乘员各损伤值灵敏度分析 |
4.5.4 乘员约束系统HRBDO模型 |
4.5.5 乘员约束系统优化结果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 考虑参数复杂相关性的汽车碰撞安全优化设计 |
5.1 引言 |
5.2 参数复杂相关性的Copula度量函数 |
5.3 基于Copula函数的可靠性优化设计模型及求解 |
5.3.1 RBDO模型 |
5.3.2 约束的可靠性分析 |
5.3.3 最优Copula函数选择 |
5.3.4 优化设计求解 |
5.4 汽车100%正面碰撞可靠性优化设计 |
5.4.1 100%正面碰撞有限元模型分析 |
5.4.2 100%正面碰撞设计变量和不确定参数分析 |
5.4.3 100%正面碰撞目标函数和约束分析 |
5.4.4 100%正面碰撞RBDO模型 |
5.4.5 100%正面碰撞优化结果分析 |
5.5 汽车40%偏置碰撞可靠性优化设计 |
5.5.1 40%偏置碰撞有限元模型分析 |
5.5.2 40%偏置碰撞设计变量和不确定参数分析 |
5.5.3 40%偏置碰撞目标函数和约束分析 |
5.5.4 40%偏置碰撞RBDO模型 |
5.5.5 40%偏置碰撞优化结果分析 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
附录 B 攻读学位期间所主持或参加的科研项目 |
致谢 |
(7)国土空间开发布局优化方法研究 ——以武汉市为例(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 国土空间数量结构优化方法 |
1.3.2 国土空间开发布局优化方法 |
1.3.3 生态网络空间布局优化方法 |
1.3.4 永久基本农田保护区划定方法 |
1.4 研究体系 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究技术路线 |
第二章 国土空间开发布局优化基础理论与技术思路 |
2.1 基本概念界定 |
2.1.1 生态文明 |
2.1.2 国土空间开发 |
2.1.3 城镇开发建设适宜性 |
2.1.4 国土空间数量结构 |
2.2 相关理论基础 |
2.2.1 可持续发展理论 |
2.2.2 区位理论 |
2.2.3 复杂系统理论 |
2.2.4 景观生态学理论 |
2.3 国土空间分类及其衔接体系构建 |
2.4 生态文明视角下国土空间开发布局优化内涵 |
2.5 国土空间开发布局优化方法体系构建原则与思路 |
2.5.1 方法体系构建基本原则 |
2.5.2 方法体系构建总体思路 |
第三章 基于SD-MOEA模型的国土空间数量结构优化方法研究 |
3.1 基于强度分析框架的国土空间开发演变模式识别 |
3.1.1 国土空间转移矩阵 |
3.1.2 国土空间开发演变稳定性和系统性模式识别 |
3.2 基于SD模型的国土空间数量结构演变分析 |
3.2.1 系统动力学概述 |
3.2.2 国土空间数量结构演变的SD模型构建 |
3.2.3 基于SD模型的国土空间数量结构演变探索性分析 |
3.3 基于SD-MOEA耦合模型的国土空间数量结构决策优化 |
3.3.1 国土空间数量结构决策优化模型总体框架 |
3.3.2 SD-MOEA优化模型决策因子设定 |
3.3.3 SD-MOEA优化模型目标函数设定 |
3.3.4 SD-MOEA优化模型约束条件设定 |
3.3.5 自适应超多目标进化优化算法(MOEA) |
3.3.6 决策因子鲁棒性分析及数量结构优化决策情景构建 |
第四章 国土空间开发底线划定方法研究 |
4.1 基于GIA理念的生态网络空间布局优化研究 |
4.1.1 GIA模型概述 |
4.1.2 基于“宽松”策略的陆生生态网络空间构建 |
4.1.3 基于遥感方法的水生生态网络空间构建 |
4.1.4 GI要素生态重要性评估 |
4.1.5 生态网络空间布局优化 |
4.2 兼顾质量和空间集聚性的永久基本农田保护区划定研究 |
4.2.1 基于LESA体系的耕地综合质量评价 |
4.2.2 基于AMOEBA空间聚类算法的永久基本农田保护区划定 |
第五章 基于Patch-CA模型的城镇建设空间布局模拟方法研究 |
5.1 元胞自动机概述 |
5.1.1 CA模型基本原理 |
5.1.2 Patch-CA模型概述 |
5.2 基于Patch-CA的城镇建设空间布局模拟模型构建 |
5.2.1 城镇建设空间数量规模设定模块 |
5.2.2 基于机器学习模型的城镇开发建设适宜性评价模块 |
5.2.3 顾及空间开发过程的城镇建设空间布局配置模块 |
5.2.4 基于GA算法的Patch-CA模型自校正模块 |
5.3 基于Patch-CA模型的城镇建设空间布局多情景模拟 |
5.3.1 模型校正阶段 |
5.3.2 模型有效性验证阶段 |
5.3.3 城镇建设空间布局情景模拟 |
第六章 实证研究 |
6.1 武汉市概况与数据来源 |
6.1.1 武汉市概况 |
6.1.2 数据来源与处理 |
6.2 武汉市国土空间开发现状及演变特征分析 |
6.2.1 国土空间开发利用现状及存在问题分析 |
6.2.2 国土空间开发演变特征及驱动机制分析 |
6.2.3 国土空间开发演变系统性模式识别 |
6.3 武汉市国土空间数量结构优化 |
6.3.1 国土空间数量结构演变的SD模型构建 |
6.3.2 国土空间数量结构演变仿真与分析 |
6.3.3 国土空间数量结构演变的探索性分析 |
6.3.4 国土空间数量结构决策优化及情景分析 |
6.4 武汉市国土空间开发底线划定 |
6.4.1 生态网络空间布局优化 |
6.4.2 永久基本农田保护区划定 |
6.5 武汉市城镇建设空间布局模拟 |
6.5.1 城镇建设空间布局模拟模型构建 |
6.5.2 城镇建设空间布局情景预测 |
6.6 武汉市国土空间开发布局优化路径及政策建议 |
6.6.1 国土空间开发布局优化路径 |
6.6.2 国土空间开发布局优化政策建议 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究不足及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)滑翔式飞行器机动突防轨迹规划与制导方法研究(论文提纲范文)
主要缩略词 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 相关领域的国内外研究进展 |
1.2.1 高超声速滑翔式飞行器技术进展 |
1.2.2 飞行器轨迹规划方法研究进展 |
1.2.3 再入制导方法研究进展 |
1.2.4 高速武器突防方法研究进展 |
1.3 论文研究内容 |
第二章 高超声速滑翔式飞行器再入运动模型及分析 |
2.1 高超声速滑翔式飞行器三自由度运动模型 |
2.1.1 坐标变换与运动模型推导 |
2.1.2 飞行器三自由度运动模型 |
2.2 再入约束条件及分析 |
2.2.1 高超声速滑翔式飞行器再入约束条件 |
2.2.2 再入约束条件分析 |
2.3 飞行器运动模型简化及无量纲化 |
2.3.1 高超声速滑翔式飞行器运动模型简化 |
2.3.2 飞行器简化运动模型的轨迹对比分析 |
2.3.3 变量调整方法 |
2.4 小结 |
第三章 最优控制的基础优化理论 |
3.1 序列二次规划方法 |
3.1.1 最优性的必要条件和充分条件 |
3.1.2 序列二次规划原理 |
3.2 最优控制问题模型与伪谱法 |
3.2.1 最优控制问题模型 |
3.2.2 伪谱法原理 |
3.2.3 伪谱法离散得到的NLP问题 |
3.3 序列二次规划方法及伪谱法应用分析 |
3.4 小结 |
第四章 高超声速滑翔式飞行器再入轨迹规划方法研究 |
4.1 基于多样性初值策略伪谱法的轨迹优化方法 |
4.1.1 结合多样性初值策略的LGL分段伪谱法 |
4.1.2 仿真验证 |
4.2 飞行器抵达目标快速轨迹设计方法 |
4.2.1 快速轨迹设计方法原理 |
4.2.2 飞行器快速轨迹设计方法在线应用 |
4.2.3 仿真验证 |
4.3 结合控制向量参数化和轨迹设计的轨迹优化方法 |
4.3.1 再入轨迹优化方法原理 |
4.3.2 方法求解流程 |
4.3.3 仿真验证 |
4.4 考虑攻角和倾侧角变化率约束的再入轨迹设计方法 |
4.4.1 飞行器运动模型变换 |
4.4.2 运动模型输入状态线性化及控制器设计 |
4.4.3 仿真验证 |
4.5 小结 |
第五章 高超声速滑翔式飞行器标准轨迹制导方法研究 |
5.1 标准轨迹制导问题分析 |
5.2 基于航路点和控制量变换的标准轨迹制导方法 |
5.2.1 控制量变换与解耦 |
5.2.2 预跟踪的状态变量计算 |
5.2.3 基于Lyapunov方法的控制量求解 |
5.2.4 仿真验证 |
5.3 基于局部线性化的标准轨迹全状态变量跟踪制导方法 |
5.3.1 全状态变量跟踪制导方法原理 |
5.3.2 全状态变量跟踪制导方法的能控性分析 |
5.3.3 仿真验证 |
5.4 飞行器抵达时间调整方法 |
5.4.1 固定经度方向的抵达时间调整方法 |
5.4.2 一般情况的抵达时间调整方法 |
5.4.3 仿真验证 |
5.5 小结 |
第六章 高超声速滑翔式飞行器机动突防方法研究 |
6.1 高超声速滑翔式飞行器机动突防分析 |
6.1.1 防御系统概述 |
6.1.2 高超声速滑翔式飞行器机动突防分析 |
6.2 防御区规避判断方法与机动突防策略分析 |
6.2.1 防御区规避判断方法 |
6.2.2 防御区规避判断方法仿真验证 |
6.2.3 突防策略分析 |
6.3 防御武器与拦截制导方法分析 |
6.3.1 防御武器概述 |
6.3.2 防御武器拦截制导方法 |
6.3.3 防御武器拦截机动目标仿真与分析 |
6.4 针对PPN拦截制导模型的机动突防方法 |
6.4.1 PPN制导方法防御武器拦截目标分析 |
6.4.2 二维规避PPN制导拦截的机动突防方法 |
6.4.3 三维规避PPN制导拦截的机动突防方法 |
6.4.4 仿真验证 |
6.5 高超声速滑翔式飞行器机动突防方法 |
6.5.1 拦截武器和滑翔式飞行器弹目运动方程 |
6.5.2 机动突防方法 |
6.5.3 仿真验证 |
6.6 小结 |
第七章 高超声速滑翔式飞行器机动突防仿真 |
7.1 三维可视化仿真平台 |
7.2 常规滑翔式飞行器机动突防仿真 |
7.2.1 可绕飞防御区的机动突防仿真 |
7.2.2 不可绕飞防御区的机动突防仿真 |
7.2.3 多个飞行器的协同突防仿真 |
7.3 携带动力的滑翔式飞行器机动突防仿真 |
7.3.1 携带动力的飞行器运动模型 |
7.3.2 携带动力的飞行器机动突防仿真 |
7.4 小结 |
第八章 结束语 |
8.1 论文的主要研究成果和创新点 |
8.1.1 论文主要研究成果 |
8.1.2 论文主要创新点 |
8.2 对未来研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在读期间取得的学术成果 |
(9)坦克行进间发射动力学分析及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 坦克稳定器 |
1.2.2 弹炮耦合模型 |
1.2.3 火炮发射动力学 |
1.2.4 火炮结构动力学优化 |
1.3 坦克行进间发射动力学分析与优化研究的技术挑战 |
1.4 本文研究内容 |
2 坦克行进间发射动力学建模与数值计算 |
2.1 某坦克结构拓扑分析 |
2.1.1 坦克结构组成 |
2.1.2 坦克多体系统建模基本假设 |
2.1.3 坦克多体系统结构拓扑分析 |
2.2 坦克多体系统的动力学建模 |
2.2.1 构件建模 |
2.2.2 约束建模 |
2.2.3 载荷建模 |
2.3 路面不平度建模 |
2.4 数值计算与初步验证 |
2.4.1 多体系统动力学模型 |
2.4.2 数值计算与分析 |
2.5 本章小结 |
3 坦克垂向稳定器机电液耦合动力学建模与分析 |
3.1 坦克垂向稳定器的工作原理 |
3.2 坦克行进间机电液耦合动力学建模与分析 |
3.2.1 液压子系统建模 |
3.2.2 控制子系统建模 |
3.2.3 机电液耦合动力学建模 |
3.2.4 数值计算与分析 |
3.3 坦克垂向稳定器自适应鲁棒控制建模与分析 |
3.3.1 自适应鲁棒控制原理 |
3.3.2 坦克垂向稳定器控制结构改进 |
3.3.3 坦克垂向稳定器自适应鲁棒控制算法 |
3.3.4 数值计算与分析 |
3.4 控制器炮口误差信号补偿建模与分析 |
3.4.1 坦克行进间炮口振动分析 |
3.4.2 炮口误差信号补偿建模 |
3.4.3 数值计算与分析 |
3.5 本章小结 |
4 坦克行进间射击弹炮刚柔耦合影响分析 |
4.1 弹丸膛内运动的受力分析 |
4.1.1 重力和重力矩 |
4.1.2 燃气作用力 |
4.1.3 弹丸前定心部和炮膛间的作用力 |
4.1.4 弹带和炮膛间的作用力 |
4.1.5 弹丸受到的和外力及力矩 |
4.2 弹炮刚柔耦合非线性建模 |
4.2.1 接触碰撞的判断 |
4.2.2 法向接触力计算模型 |
4.2.3 接触摩擦模型 |
4.2.4 含间隙弹炮刚柔耦合动力学建模 |
4.3 数值计算与分析 |
4.4 本章小结 |
5 高速机动条件下坦克行进间发射动力学分析 |
5.1 高速机动条件下的激励源分析 |
5.1.1 路面不平度激励 |
5.1.2 液压缸控制力 |
5.1.3 射击载荷 |
5.1.4 其它激励源 |
5.2 坦克车体振动分析 |
5.2.1 车体线振动 |
5.2.2 车体角振动 |
5.3 坦克垂向稳定器稳定效果分析 |
5.3.1 PID控制器 |
5.3.2 自适应鲁棒控制器 |
5.4 弹丸膛内运动身管动态弯曲分析 |
5.5 弹丸膛内运动时期弹丸及炮口扰动特性分析 |
5.6 本章小结 |
6 综合行驶工况条件下坦克行进间射击火炮结构优化 |
6.1 坦克行进间射击火炮结构优化方法 |
6.1.1 代理模型方法 |
6.1.2 试验设计方法 |
6.1.3 序列近似优化 |
6.2 综合行驶工况条件下坦克行进间射击火炮结构优化问题描述 |
6.2.1 优化目标数学模型 |
6.2.2 设计变量及约束 |
6.2.3 优化数学模型 |
6.3 坦克行进间射击火炮结构序列近似优化流程 |
6.3.1 基于多体动力学模型的训练样本库构建 |
6.3.2 基于BP神经网络的代理模型建模 |
6.3.3 模型验证和评估 |
6.3.4 优化解及实际响应计算 |
6.3.5 样本点更新 |
6.4 优化结果与分析 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)城市综合能源系统优化与评价方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 多目标优化与决策问题 |
1.3.2 建模对象空间尺度问题 |
1.3.3 不确定度问题 |
1.3.4 综合评价问题 |
1.4 总体研究框架与各章节主要内容 |
1.5 特色及创新点 |
第二章 城市综合能源系统的机理与基础建模 |
2.1 建模方法 |
2.2 目标函数 |
2.2.1 经济性目标 |
2.2.2 环保性目标 |
2.2.3 技术性目标 |
2.3 模型主要约束条件 |
2.3.1 系统能量平衡 |
2.3.2 设备出力约束 |
2.3.3 主要设备模型 |
2.3.4 电网联动模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 城市综合能源系统的多目标优化模型与后验决策 |
3.1 综合能源系统多目标优化设计方法 |
3.1.1 非支配排序遗传算法 |
3.1.2 ε-约束法 |
3.2 系统设计优中选优的后验决策方法 |
3.2.1 基于香农熵的决策方法 |
3.2.2 基于欧几里得距离的决策方法 |
3.2.3 基于模糊理论的隶属函数决策方法 |
3.3 算例分析 |
3.4 结果讨论 |
3.4.1 优化结果对比 |
3.4.2 决策结果 |
3.4.3 综合最优解对比 |
3.5 本章小结 |
第四章 城市综合能源系统性能的多指标综合评价 |
4.1 城市综合能源系统的性能评价指标体系 |
4.1.1 技术性指标 |
4.1.2 环保性指标 |
4.1.3 经济性指标 |
4.2 一种主客观结合的城市综合能源系统综合评价方法 |
4.3 算例分析 |
4.4 结果讨论 |
4.4.1 各情景对比 |
4.4.2 敏感度分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 综合能源系统的多目标优化与多指标评价协同 |
5.1 城市综合能源系统的优化及评价方法 |
5.1.1 多目标优化与多指标评价的区别与联系 |
5.1.2 思路分析 |
5.1.3 系统模型 |
5.1.4 评价方法 |
5.2 算例分析 |
5.3 结果讨论 |
5.3.1 Pareto曲线 |
5.3.2 决策分析 |
5.3.3 技术特性对比 |
5.3.4 经济特性对比 |
5.3.5 环保特性对比 |
5.3.6 综合评价 |
5.4 本章小结 |
第六章 邻域级综合能源网络的能量调度与利益分配 |
6.1 思路分析 |
6.2 模型构建 |
6.2.1 目标函数 |
6.2.2 约束条件 |
6.3 算例分析 |
6.4 结果讨论 |
6.4.1 不同情景Pareto曲线对比 |
6.4.2 系统设计方案对比分析 |
6.4.3 系统运行情况对比分析 |
6.4.4 利益分配对比 |
6.5 本章小结 |
第七章 区域级综合能源网络的分层次优化 |
7.1 思路分析 |
7.1.1 数据收集 |
7.1.2 空间聚类 |
7.1.3 管网生成 |
7.1.4 负荷叠加 |
7.1.5 系统建模 |
7.2 算例分析 |
7.2.1 经济性最优的管网设计 |
7.2.2 计算代价 |
7.2.3 考虑不确定度的系统设计 |
7.3 结果讨论 |
7.3.1 建模精度与计算代价的权衡 |
7.3.2 关键因素分析 |
7.4 本章小结 |
第七章附录 |
第八章 量化各种技术对城市综合能源系统的贡献 |
8.1 系统价值定义 |
8.2 思路分析 |
8.2.1 系统价值计算流程 |
8.2.2 考虑供能与节能的联合建模 |
8.2.3 考虑不确定度的随机规划建模 |
8.3 算例分析 |
8.4 结果讨论 |
8.4.1 确定性模型中的系统价值 |
8.4.2 随机规划模型中的系统价值 |
8.5 本章小结 |
第九章 处理城市综合能源系统中的结构性不确定度 |
9.1 思路分析 |
9.1.1 MGA方法 |
9.1.2 基于MGA的技术组合约束法 |
9.1.3 技术组合约束与多目标优化结合 |
9.2 算例分析 |
9.3 结果与讨论 |
9.3.1 CHP机组的影响域 |
9.3.2 吸收式制冷机的影响域 |
9.3.3 光伏系统的影响域 |
9.3.4 储能系统的影响域 |
9.3.5 不同网络结构的影响域 |
9.3.6 对比分析 |
9.4 本章小结 |
第十章 结论与展望 |
10.1 主要结论 |
10.2 研究展望 |
参考文献 |
发表论文及参与科研项目情况 |
致谢 |
四、一个非线性投资模型优化解的近似计算公式(论文参考文献)
- [1]考虑传递现象的复杂聚合反应过程模拟与优化方法[D]. 孔婧. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于双层并行算法的水电站群优化调度方法及应用研究[D]. 吴昊. 华北电力大学(北京), 2020
- [3]基于演化多目标优化的高光谱图像解混[D]. 蒋祥明. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]抽水蓄能机组调节系统非线性建模、辨识及优化控制研究[D]. 丁坦. 华中科技大学, 2020(01)
- [5]一类滚动时域估计方法的性能指标研究[D]. 孔俊东. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [6]考虑参数不确定性的汽车碰撞安全优化设计[D]. 王琼. 湖南大学, 2020
- [7]国土空间开发布局优化方法研究 ——以武汉市为例[D]. 杨建新. 中国地质大学, 2019(05)
- [8]滑翔式飞行器机动突防轨迹规划与制导方法研究[D]. 李正楠. 国防科技大学, 2019(01)
- [9]坦克行进间发射动力学分析及优化研究[D]. 陈宇. 南京理工大学, 2019(01)
- [10]城市综合能源系统优化与评价方法研究[D]. 景锐. 厦门大学, 2019(01)