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准最优稳定的约束非线性系统优先级多目标模型预测控制
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作者 田宇 何德峰 穆建彬 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第4期731-739,共9页
针对具有控制约束的非线性系统,提出一种准最优稳定的优先级多目标模型预测控制策略.采用多目标字典序方法,根据决策者偏好排序多目标函数,将冲突多目标控制问题转化为具有优先级顺序的单目标序列优化控制问题.再引入准稳态最优性准则,... 针对具有控制约束的非线性系统,提出一种准最优稳定的优先级多目标模型预测控制策略.采用多目标字典序方法,根据决策者偏好排序多目标函数,将冲突多目标控制问题转化为具有优先级顺序的单目标序列优化控制问题.再引入准稳态最优性准则,得到各个优化控制问题目标函数的终端性质,进而建立优先级多目标滚动时域优化控制问题的递推可行性和闭环性能的近似最优性.数值仿真结果验证了本文策略的优越性. 展开更多
关键词 模型预测控制 非线性系统 多目标控制 稳定性 经济优化
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柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计 被引量:14
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作者 李兆坤 张宪民 +2 位作者 陈金英 卞化梅 史利娟 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期548-553,共6页
给出一种柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计的新方法。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-La-grange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应。其次,建立适合求解几何非线性的多目标拓扑优化数学模型... 给出一种柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计的新方法。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-La-grange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应。其次,建立适合求解几何非线性的多目标拓扑优化数学模型,目标函数以平均柔度最小和几何增益最大来满足机构的刚度和柔度需求,提出用标准化方法建立多目标函数,利用决定函数得到最优妥协解。目标函数敏度分析采用伴随求解技术,拓扑优化采用固体各向同性材料插值方法,并用移动近似算法进行迭代求解。最后,通过算例说明以上方法的正确性和有效性。研究结果表明,运用该柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化方法能够在刚度和柔度之间找到最优妥协解,不但提高机构柔度,而且提高机构刚度,同时也说明对柔顺机构进行几何非线性拓扑优化的必要性。 展开更多
关键词 柔顺机构 多目标拓扑优化 几何非线性 敏度分析
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多目标非线性水资源优化配置模型的混合遗传算法 被引量:19
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作者 周丽 黄哲浩 +2 位作者 贺惠萍 翟好 贺北方 《水电能源科学》 2005年第5期22-25,共4页
针对某市水资源优化配置模型的多目标、非线性特点,提出大系统总体优化的遗传算法求解方法。遗传算法构造中,对连续变量离散化采用浮点数级联编码;依据精确不可微罚函数法,构建个体适应度评价函数;将模拟退火算法与遗传算法相结合,探讨... 针对某市水资源优化配置模型的多目标、非线性特点,提出大系统总体优化的遗传算法求解方法。遗传算法构造中,对连续变量离散化采用浮点数级联编码;依据精确不可微罚函数法,构建个体适应度评价函数;将模拟退火算法与遗传算法相结合,探讨了基于模拟退火的混合遗传算法在水资源优化配置中的实际应用。实例表明,混合遗传算法是解决水资源优化配置多目标、非线性问题的有效途径。 展开更多
关键词 水资源 优化配置 遗传算法 模拟退火 多目标 非线性
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基于改进变异萤火虫优化粒子滤波的无人机目标定位
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作者 闫啸家 朱惠民 +2 位作者 孙世岩 石章松 姜尚 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期70-82,共13页
针对无人机光电平台受到严重非线性因素影响,从而导致目标定位精度显著降低的问题,提出一种基于改进变异萤火虫优化粒子滤波(Improved Mutant Firefly Algorithm-Particle Filter, IMFA-PF)算法,用于无人机对地面目标精确定位。首先,建... 针对无人机光电平台受到严重非线性因素影响,从而导致目标定位精度显著降低的问题,提出一种基于改进变异萤火虫优化粒子滤波(Improved Mutant Firefly Algorithm-Particle Filter, IMFA-PF)算法,用于无人机对地面目标精确定位。首先,建立无人机光电平台目标观测的状态方程和测量方程;利用IMFA-PF算法对目标地理位置进行估计,通过引入多重变异策略和弹力机制来改变粒子之间的相互作用模式,解决由严重非线性因素以及过度优化导致的粒子退化问题;通过一维非线性不稳定仿真系统和实测飞行实验验证了该算法的有效性。实验结果表明,所提算法能够改善粒子分布受观测非线性的影响,有效解决粒子退化的问题,与已有算法相比具有更好的鲁棒性和定位精度。 展开更多
关键词 无人机 目标定位 粒子滤波 群智能优化 非线性因素
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油田开发规划非线性多目标优化模型研究 被引量:10
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作者 尚明忠 盖英杰 +1 位作者 李树荣 熊福力 《石油钻探技术》 CAS 2003年第4期59-61,共3页
为了编制油田的效益规划,实现对利润、产量、成本、投资多个目标的合理决策,根据油田开发的实际情况,将油田的构成细分为9个部分,建立了利润、产量、成本和投资的非线性多目标优化模型,将利润、产量、成本、投资4种油田开发指标分成不... 为了编制油田的效益规划,实现对利润、产量、成本、投资多个目标的合理决策,根据油田开发的实际情况,将油田的构成细分为9个部分,建立了利润、产量、成本和投资的非线性多目标优化模型,将利润、产量、成本、投资4种油田开发指标分成不同的优先级进行优化。采用ARMAX模型预测模型参数,用多项式拟合描述产量与工作量之间的非线性关系,在对多目标设置不同优先级的基础上,应用基于遗传算法的逐层非线性多目标算法,较快地得到最优解,对油田效益规划的编制具有重要意义。 展开更多
关键词 油田开发 非线性规划 多目标算法 优化 数学模型 油藏 拟合 函数 预测
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基于角度惩罚距离的收敛因子非线性递减多目标鲸鱼优化改进算法 被引量:8
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作者 王龙达 王兴成 刘罡 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期1395-1401,共7页
为了提高多目标鲸鱼优化算法的全局优化性能,提出了一种基于角度惩罚距离的收敛因子非线性递减多目标鲸鱼优化算法IWOA-APD。首先,针对基本多目标鲸鱼算法收敛性和多样性难以平衡的问题,采用角度惩罚距离作为解优劣评价指标。其次,给出... 为了提高多目标鲸鱼优化算法的全局优化性能,提出了一种基于角度惩罚距离的收敛因子非线性递减多目标鲸鱼优化算法IWOA-APD。首先,针对基本多目标鲸鱼算法收敛性和多样性难以平衡的问题,采用角度惩罚距离作为解优劣评价指标。其次,给出了一种基于迭代进度和优化因子的收敛因子指数形式非线性递减策略,该策略可以通过调整优化因子进一步提升优化性能。除此之外,给出了基于融合距离与拥挤度距离的精英集维护机制,从而改善精英集的多样性维护效果。最后,为了验证该算法的有效性,基于五种标准测试函数及一种城市轨道列车速度曲线优化实际算例,在MATLAB2016b GUI平台下采用所提出的IWOA-APD与IWOA、MOWOA、dMOPSO进行对比仿真。仿真结果表明,所提出的IWOA-APD寻到了更理想的优化结果。由此说明,相比于一些性能品质良好的优化算法,IWOA-APD还具有更快的计算速度和更高的全局收敛精度。 展开更多
关键词 角度惩罚距离 收敛因子 多目标 鲸鱼优化算法 非线性递减
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热挤压工艺多元非线性回归与多目标优化技术研究 被引量:9
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作者 张金标 王泾文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1338-1341,共4页
通过DEFORM软件模拟热挤压成形,获得了挤压力、损伤值与摩擦因子、挤压速度、挤压比之间的关系。运用多元非线性回归技术建立了挤压力、损伤值的单目标优化数学模型,通过加权和法构造了多目标优化的评价函数,用改进的遗传算法计算了目... 通过DEFORM软件模拟热挤压成形,获得了挤压力、损伤值与摩擦因子、挤压速度、挤压比之间的关系。运用多元非线性回归技术建立了挤压力、损伤值的单目标优化数学模型,通过加权和法构造了多目标优化的评价函数,用改进的遗传算法计算了目标函数的优化解。铅黄铜棒热挤压成形工艺参数多目标优化仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 热挤压 数值模拟 正交试验 多元非线性回归 多目标优化 遗传算法
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非线性规划多目标优化物流成本随机模型的研究 被引量:8
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作者 黄福员 聂瑞华 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第3期54-59,157,共7页
就整个物流链成本进行综合分析,试图建立一种效益与成本、服务质量均衡的多目标优化的物流成本模型,为物流企业实现优化管理提供决策手段.
关键词 非线性规划 多目标优化 物流成本 随机模型 物流企业 物流管理 安全库存
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产品全生命周期设计非线性多目标优化方法 被引量:1
9
作者 古莹奎 黄洪钟 《重庆工学院学报》 2005年第8期20-24,共5页
为实现产品全生命周期设计全系统、全过程、全性能优化的目的,提出在对生命周期内各环节影响因素分析的基础上,将设计从面向某一特定阶段或特定性能指标的平面式局部规划扩展到立体式整体规划.对立体式生命周期设计的涵义进行了阐释.基... 为实现产品全生命周期设计全系统、全过程、全性能优化的目的,提出在对生命周期内各环节影响因素分析的基础上,将设计从面向某一特定阶段或特定性能指标的平面式局部规划扩展到立体式整体规划.对立体式生命周期设计的涵义进行了阐释.基于详尽的需求分析和系统分析,以及对影响产品竞争力因素的综合评估,建立了产品立体式生命周期设计非线性多目标优化模型,给出了优化问题求解的方法,并以算例对所给出的模型和求解方法进行了说明. 展开更多
关键词 生命周期 优化设计 多目标优化 非线性多目标规划
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自适应材料插值在柔顺常力机构非线性拓扑优化中的应用
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作者 梁俊文 朱本亮 张宪民 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期913-923,共11页
为解决柔顺常力机构的非线性拓扑优化中存在的数值不稳定问题,对非线性拓扑优化的材料插值方法进行了研究。首先,根据常力机构的工作特点以及输出特性,分别构建了其非线性拓扑优化的设计域以及优化模型;然后,对数值不稳定问题产生的原... 为解决柔顺常力机构的非线性拓扑优化中存在的数值不稳定问题,对非线性拓扑优化的材料插值方法进行了研究。首先,根据常力机构的工作特点以及输出特性,分别构建了其非线性拓扑优化的设计域以及优化模型;然后,对数值不稳定问题产生的原因展开了讨论,从控制应变以避免数值不稳定问题的角度出发,提出了一种新的材料插值模型,模型中引入了参数α,对低密度单元抗变形能力进行了统一调节,并根据最大等效应变给出了一种参数α的自适应调整策略;最后,基于提出的材料插值模型,推导了常力机构优化模型的目标函数敏度表达式,对不同常力区间的常力机构进行了优化,分别对优化结果以及优化效率进行了讨论;并搭建了实验平台,对优化得到的常力机构的实际输出性能进行了验证。实验结果显示:该方法优化得到的常力机构在特定的常力区间内,最大输出力误差为2.3%。研究结果表明:自适应材料插值方法有效地避免了数值不稳定问题,稳定性得到了提升,且优化效率相比于附加超弹材料方法得到了提升。 展开更多
关键词 柔顺常力机构 自适应材料插值 非线性拓扑优化 数值不稳定 目标函数敏度 优化效率
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解非线性方程组的多目标优化进化算法
11
作者 刘素红 刘淳安 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第18期48-51,共4页
如何有效地求解复杂非线性方程组是进化计算领域一个新的研究问题。将非线性方程组等价地转化成多目标优化问题,同时设计了求解的多目标优化进化算法。为了提高算法的搜索能力及避免算法陷入局部最优,采用了自适应Levy变异进化算子和均... 如何有效地求解复杂非线性方程组是进化计算领域一个新的研究问题。将非线性方程组等价地转化成多目标优化问题,同时设计了求解的多目标优化进化算法。为了提高算法的搜索能力及避免算法陷入局部最优,采用了自适应Levy变异进化算子和均匀杂交算子。计算机仿真表明该算法对非线性方程组的求解是有效的。 展开更多
关键词 非线性方程组 进化计算 多目标优化 最优解
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基于非线性加权法的航空发动机总体性能优化设计 被引量:1
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作者 杨显赵 向鑫 +2 位作者 薛燕 孙禄祥 明新迪 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期19-25,共7页
为了解决发动机改型或性能优化时设计者主观性干扰、权重系数难以确定的问题,以燃气涡轮发动机为研究对象,将净推力FN、耗油率sfc和喷管最小截面积A8作为优化目标参数,采用敏感度分析法求解客观权重,并结合熵值法计算得到综合权重,基于... 为了解决发动机改型或性能优化时设计者主观性干扰、权重系数难以确定的问题,以燃气涡轮发动机为研究对象,将净推力FN、耗油率sfc和喷管最小截面积A8作为优化目标参数,采用敏感度分析法求解客观权重,并结合熵值法计算得到综合权重,基于非线性加权法开展总体性能优化的研究。结果表明:S_(FC)、F_(N)、A_(8)的综合权重分别为0.5204、0.26125、0.21835,其中sfc所占的综合权重最大,说明对SFC进行优化能更充分地发挥发动机的性能,同时SFC优化起来相对容易,成本较小。发动机总体性能参数(S_(FC)、F_(N)、A_(8))的设计值分别还有5.32%、0.67%、3.25%的优化空间,说明在推力变化不大的前提下,可以按照大幅降低耗油率,并减小A8的思路来进行优化。优化结果既克服了以往设计者主观因素干扰的缺点,又满足了该发动机的当前部件设计水平和节省优化成本的要求,可为设计者在发动机方案设计阶段进行目标权衡处理提供有效依据。 展开更多
关键词 总体性能设计 航空发动机 多目标优化 熵值法 非线性加权法 敏感度分析法
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制冷站双目标权重自适应非线性预测控制
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作者 魏东 闫畔 冯浩东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期49-58,共10页
针对传统制冷站控制系统易产生振荡,且无法实现系统性能整体优化的问题,本文提出一种制冷站非线性预测控制策略,优化目标函数设计为满足建筑冷量需求的同时,尽可能提高系统整体能效.为解决上述两个优化目标之间的矛盾关系,本文采用模糊... 针对传统制冷站控制系统易产生振荡,且无法实现系统性能整体优化的问题,本文提出一种制冷站非线性预测控制策略,优化目标函数设计为满足建筑冷量需求的同时,尽可能提高系统整体能效.为解决上述两个优化目标之间的矛盾关系,本文采用模糊逻辑设计了优化目标权重自适应模块,实时求取权重因子最优解;针对非线性系统在线优化求解困难问题,本文提出了基于神经网络的非线性滚动优化算法,采用神经网络作为反馈优化控制器,并将系统优化目标函数作为在线寻优性能指标,结合Euler-Lagrange方法和随机梯度下降法对控制器权值和阈值进行在线寻优,算法计算量小,占用存储空间适中,便于采用低成本的现场控制器实现制冷站预测控制.仿真实验结果表明,本文所提出的预测控制策略与PID控制相比,在未加入优化目标函数权重自适应模块情况下,系统平均能效比提高约32.5%;进行优化目标函数权重自适应寻优后,系统平均能效提高约39.43%. 展开更多
关键词 制冷站 非线性系统 预测控制 神经网络 权重自适应 模糊逻辑 目标优化
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锂电池非线性退化模型和多目标储能优化 被引量:2
14
作者 汪秋婷 戚伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第8期1360-1363,1369,共5页
针对锂电池储能退化行为的描述和建模存在的缺陷,提出基于市场收益的锂电池多目标储能优化方法。该方法同时考虑电流大小和充放电状态对锂电池退化性能的影响,将非线性退化行为转化为嵌入式整数线性编码(MILP),实现锂电池能量调度策略... 针对锂电池储能退化行为的描述和建模存在的缺陷,提出基于市场收益的锂电池多目标储能优化方法。该方法同时考虑电流大小和充放电状态对锂电池退化性能的影响,将非线性退化行为转化为嵌入式整数线性编码(MILP),实现锂电池能量调度策略的最优化和收益最大化。提出的分段拟合函数和两阶时间分解技术,允许在有限的计算时间内处理更多的锂电池充放电数据,并实现储能最优策略。实验结果表明,所提出的多目标优化策略和非线性退化模型,能够准确地描述锂电池的非线性退化行为。 展开更多
关键词 退化模型 非线性 MILP 锂电池 多目标优化
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矿井巷道贯通测量多目标非线性优化设计
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作者 胡国荣 刘丙方 《山东矿业学院学报》 CAS 1997年第1期12-18,共7页
本文提出矿井巷道贯通测量的多目标非线性优化设计数学模型与传统矿井巷道贯通测量设计即“试探法”不同的设计方法。该方法可靠性高。
关键词 巷道贯通测量 精度标准 多目标 非线性优化 矿井
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多元非线性回归的铝合金覆盖件成形模拟优化设计 被引量:16
16
作者 赵茂俞 薛克敏 李萍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期166-169,186,共5页
使用3参数Barlat-Lian屈服准则,通过Dynaform软件模拟铝合金覆盖件保护梁的拉深成形,获得拉深筋截面凸筋圆角半径、拉深筋的高度与最大等效应力、最大变薄率之间的关系数据;通过多元非线性回归处理数据,分别建立拉深筋的凸筋截面尺寸与... 使用3参数Barlat-Lian屈服准则,通过Dynaform软件模拟铝合金覆盖件保护梁的拉深成形,获得拉深筋截面凸筋圆角半径、拉深筋的高度与最大等效应力、最大变薄率之间的关系数据;通过多元非线性回归处理数据,分别建立拉深筋的凸筋截面尺寸与最大等效应力、最大变薄率的目标函数数学模型。通过加权将多目标函数优化转化为单目标优化数学模型,优化求出凸筋截面尺寸的优化解。模拟验证覆盖件的成形,获得了满足设计要求的结果。 展开更多
关键词 铝合金 车身覆盖件 拉深筋 数值模拟 多元非线性回归 目标优化
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基于非线性预报-校正内点法的电力系统无功优化研究 被引量:33
17
作者 徐进东 丁晓群 +1 位作者 覃振成 李晨 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期36-40,共5页
在非线性原?对偶内点法的基础上引入了预报-校正技术,使改进后的非线性预报-校正内点法获得了较纯原-对偶内点法更大的迭代步长,从而加速了算法的收敛。应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束。IEE... 在非线性原?对偶内点法的基础上引入了预报-校正技术,使改进后的非线性预报-校正内点法获得了较纯原-对偶内点法更大的迭代步长,从而加速了算法的收敛。应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束。IEEE14节点、IEEE30节点、IEEE57节点和IEEE118节点系统的仿真结果表明,该算法收敛快、鲁棒性好。 展开更多
关键词 非线性预报 电力系统 优化研究 无功 原-对偶内点法 不等式约束 校正技术 目标函数 有效处理 优化问题 仿真结果 节点系统 算法收敛 鲁棒性
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大转动几何非线性梁变形问题的优化求解 被引量:10
18
作者 侯祥林 尤超 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2006年第5期726-731,共6页
目的提出一种有效确定梁大变形量的求解思路,解决对几何非线性梁大变形问题的直接分析.方法直接从梁变形后的平衡状态出发,将梁分为有限子段,对每个子段在其流动坐标上进行小变形计算,并在总体坐标上累积端点坐标.建立了以平衡状态端点... 目的提出一种有效确定梁大变形量的求解思路,解决对几何非线性梁大变形问题的直接分析.方法直接从梁变形后的平衡状态出发,将梁分为有限子段,对每个子段在其流动坐标上进行小变形计算,并在总体坐标上累积端点坐标.建立了以平衡状态端点坐标为设计变量,以端点的计算积累坐标与端点坐标差平方为目标函数的获得梁大变形量的无约束优化方法.结果通过编制的优化程序进行了悬臂梁受集中载荷时的大变形问题的计算,并与Ansys有限元法计算结果进行对比.结论以建立平衡位置坐标和结构变形的协调条件为目标函数,提出的大变形问题的直接优化算法,实现了平衡位置的结构变形的直接分析计算,为几何非线性大变形问题的直接计算分析提供了新途径. 展开更多
关键词 几何非线性 悬臂梁 大变形(大转动) 优化算法 目标函数
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锦屏拱坝基础变形模量多目标非线性规划研究 被引量:3
19
作者 彭辉 刘德富 陈和春 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第11期62-65,共4页
基础变形模量对坝体的安全运行和受力有着十分重要的意义,特别是高拱坝,需要良好的基础变形模量,但是在一定的荷载运行工况下,并不是意味着基础变形模量越高,坝体应力、稳定、变形状况就越好。基于上述观点,利用多目标非线性规划方法对... 基础变形模量对坝体的安全运行和受力有着十分重要的意义,特别是高拱坝,需要良好的基础变形模量,但是在一定的荷载运行工况下,并不是意味着基础变形模量越高,坝体应力、稳定、变形状况就越好。基于上述观点,利用多目标非线性规划方法对锦屏拱坝最优基础变形模量进行了研究,给出了拱坝在最优基础变形模量条件下坝体应力、稳定、变形及基础处理费用等特征值。研究表明:经过基础变形模量的优化,能有效改善坝体应力、位移、稳定等多项指标。 展开更多
关键词 拱坝 基础变形模量 多目标 优化 非线性规划
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非线性两级整数规划问题的最优化方法 被引量:2
20
作者 宿伟玲 郑丕谔 李彤 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期512-517,共6页
针对非线性两级整数规划的求解问题,给出了一种最优化求解方法.即将其上级规划转化为非线性连续型规划问题后,采用模拟退火算法求出最优解;其对应的下级规划问题采用模拟退火整数算法求解.通过算例的实际运算,取得了令人满意的结果,证... 针对非线性两级整数规划的求解问题,给出了一种最优化求解方法.即将其上级规划转化为非线性连续型规划问题后,采用模拟退火算法求出最优解;其对应的下级规划问题采用模拟退火整数算法求解.通过算例的实际运算,取得了令人满意的结果,证明该最优化求解方法是可行且有效的. 展开更多
关键词 非线性两级整数规划 优化方法 模拟退火算法 最优解 目标函数
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