改进NSGA_算法在锅炉燃烧多目标优化中的应用_余廷芳
《基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化》范文
《基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化》篇一一、引言随着全球能源危机和环境保护意识的加强,对于高效率、低排放的发动机设计提出了更高要求。
M100甲醇发动机作为一种新型环保动力装置,其性能优化具有重要意义。
传统的发动机性能优化方法往往难以满足多目标优化的需求,因此,本文提出基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化方法。
二、NSGA-Ⅱ遗传算法概述NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法II)是一种多目标优化算法,通过模拟自然选择和遗传学机理,对问题进行优化。
该算法能够在一次运行中处理多个目标,通过非支配排序、适应度分配、选择、交叉和变异等操作,寻找Pareto最优解。
三、M100甲醇发动机性能优化模型针对M100甲醇发动机的性能优化,本文建立了包括动力性、经济性、排放性等多目标优化模型。
其中,动力性主要考虑发动机的功率和扭矩;经济性则以燃油消耗率为主要指标;排放性则以NOx、PM等有害排放物为优化目标。
四、NSGA-Ⅱ遗传算法在M100甲醇发动机性能优化中的应用将NSGA-Ⅱ遗传算法应用于M100甲醇发动机的性能优化中,首先需要确定遗传算法的参数,如种群大小、交叉概率、变异概率等。
然后,将发动机的性能参数编码为染色体,通过选择、交叉和变异等操作,生成新的种群。
在每一代中,通过非支配排序和适应度分配,选出优秀的个体,逐渐逼近Pareto最优解。
五、实验结果与分析通过实验,我们得到了多组Pareto最优解,这些解在动力性、经济性和排放性等方面均有所改善。
与传统的发动机性能优化方法相比,NSGA-Ⅱ遗传算法能够更好地处理多目标优化问题,能够在一次运行中找到多个最优解,为发动机设计提供了更多的选择。
同时,通过对比分析,我们发现某些参数的优化对于改善发动机性能具有显著影响。
六、结论本文提出的基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化方法,能够有效地提高发动机的动力性、经济性和排放性。
《基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化》范文
《基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化》篇一一、引言随着能源危机和环保意识的日益增强,甲醇发动机作为一种清洁、可再生能源的应用得到了广泛的关注。
其中,M100甲醇发动机作为一种新型动力系统,其性能优化成为研究热点。
遗传算法作为一种有效的全局搜索优化方法,其优良的全局搜索和局部优化能力,使得它在发动机多目标性能优化问题上有着巨大的应用潜力。
本文旨在通过引入NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法Ⅱ)对M100甲醇发动机进行多目标性能优化。
二、NSGA-Ⅱ遗传算法介绍NSGA-Ⅱ遗传算法是一种基于达尔文生物进化论的自然选择和遗传学原理的优化算法。
该算法通过模拟自然选择和遗传学机制,以实现全局最优搜索。
它能够同时处理多个目标,并在复杂的解空间中搜索最优解。
此外,NSGA-Ⅱ还具有运算效率高、解的质量稳定等优点。
三、M100甲醇发动机多目标性能优化针对M100甲醇发动机的多目标性能优化问题,本文采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行求解。
首先,确定发动机性能优化的目标函数,包括燃油消耗率、排放性能、动力性能等。
然后,构建发动机的数学模型,将发动机的各个参数(如压缩比、燃油喷射压力、气门开启时间等)作为遗传算法的基因。
接着,初始化种群,并对种群进行多轮遗传操作(选择、交叉、变异),不断搜索全局最优解。
四、实验结果与分析通过NSGA-Ⅱ遗传算法对M100甲醇发动机进行多目标性能优化,得到了发动机各项性能指标的优化结果。
实验结果表明,经过优化后的M100甲醇发动机在燃油消耗率、排放性能和动力性能等方面均有所提升。
具体来说,优化后的发动机在保证动力性能的同时,降低了燃油消耗率,减少了有害排放物的排放。
此外,优化后的发动机在各种工况下均表现出较好的稳定性和适应性。
五、结论本文采用NSGA-Ⅱ遗传算法对M100甲醇发动机进行了多目标性能优化,得到了良好的优化结果。
实验结果表明,NSGA-Ⅱ遗传算法在发动机多目标性能优化问题上具有较高的应用价值。
NSGA-II算法的改进及其在风火机组多目标动态组合优化中的应用
NSGA-II算法的改进及其在风火机组多目标动态组合优化中的应用王进;周宇轩;戴伟;李亚峰;宋翼颉【摘要】为了解决风火机组动态组合优化问题,重点针对时间耦合的动态特性及混合整数变量的求解,提出改进的基于非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ),引入节能减排理念,建立以CO2与SO2排放量及机组燃煤、启停费用最低的多目标函数.采用双层优化策略分别对启停离散量和负荷分配连续量进行寻优求解,引入模糊最大满意度决策法对Pareto解集进行决策,并嵌套在每次动态求解过程中.通过对某含风电场的10机组算例进行仿真,其结果表明了该方法的可行性和有效性.%To solve the dynamic unit commitment optimization with wind-thermal power,and considering the time-cou-pling dynamics and the solution to mixed-integer variables,an algorithm is proposed to improve the non-dominated sort-ing genetic algorithm-II( NSGA-II). With the introduction of the concept of energy-saving and emission reduction ,a multiobjective function is built,which aims to minimize the emission of CO2 and SO2,coal consumption,and start-stop cost. Double-optimization strategy is adopted to solve the discrete start-stop variables and the continuous load distribu-tion variables separately,and fuzzy satisfaction-maximizing method is introduced to make a decision on the Pareto solu-tion set,which is also imbedded into each dynamic solution. The simulation on a 10-unit wind farm shows that the pro-posed method is feasible and effective.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2017(029)002【总页数】5页(P107-111)【关键词】节能减排;机组组合;多目标;最大满意度决策;基于非支配排序的遗传算法-II;双层优化【作者】王进;周宇轩;戴伟;李亚峰;宋翼颉【作者单位】长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙 410114;长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙 410114;长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙 410114;长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙 410114;湖南工业大学电气与信息工程学院,株洲 412007【正文语种】中文【中图分类】TM714.2随着我国经济的高速发展,对能源的消耗量与日俱增,化石能源所占比重过大伴随着一系列污染问题的产生,全国各地雾霾现象频发,空气污染问题引起全社会的高度重视,节能减排、低碳环保的理念逐渐成为社会的共识。
NSGA-II算法的改进及其在风火机组多目标动态组合优化中的应用
i n g g e n e t i c a l g o i r t h m — I I (N S G A _ I I ) . Wi t h t h e i n t r o d u c t i o n o f t h e c o n c e p t o f e n e r g y — s a v i n g a n d e mi s s i o n r e d u c t i o n, a
Ab s t r a c t : T o s o l v e t h e d y n a mi c u n i t c o mmi t me n t o p t i mi z a t i o n w i t h wi n d — t h e r ma l p o we r ,a n d c o n s i d e in r g t h e t i me — C O U —
C h a n g s h a 4 1 01 1 4, Ch i n a; 2 . C o l l e g e o f E l e c t r i c a l a n d I n f o r ma t i o n En g i n e e i r n g
H u n a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , Z h u z h o u 4 1 2 0 0 7 , C h i n a )
第2 9卷 第 2 期
2 0 1 7年 2月
电 力 系 统 及 其 自动 化 学 报
P r o c e e d i n g s o f t h e CS U— EP S A
Vo 1 . 2 9 NO . 2
F e b . 2 0 1 7
N S GA — I I 算法 的改进 及其在 风火机组 多 目标动态 组合优化 中的应用
《2024年基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用研究》范文
《基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展,电站燃煤锅炉的燃烧效率及环保性能显得尤为重要。
为应对日益严峻的能源与环境问题,燃烧优化技术的研究与应用已成为电站运行的关键环节。
传统燃烧控制方法在面对复杂多变的燃烧环境时,往往表现出一定程度的局限性。
近年来,基于智能算法的燃烧优化方法,特别是自由搜索算法的应用,在电站燃煤锅炉的燃烧优化方面展现出巨大潜力。
本文将深入探讨基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用研究。
二、研究背景与意义自由搜索算法是一种基于概率的优化算法,通过模拟自然界的进化过程,对搜索空间进行高效搜索。
在电站燃煤锅炉燃烧优化中,自由搜索算法可以针对复杂的燃烧过程进行智能调控,实现燃烧效率与环保性能的双重优化。
此项研究不仅有助于提高电站的经济效益,还能有效降低污染物排放,对环境保护和能源可持续发展具有重要意义。
三、自由搜索算法在燃煤锅炉燃烧优化中的应用1. 算法原理自由搜索算法通过模拟生物进化过程中的选择、交叉和变异等操作,实现全局搜索与局部搜索的有机结合。
在电站燃煤锅炉燃烧优化中,算法可以根据实时采集的燃烧数据,自动调整风煤比、燃烧温度等关键参数,以实现最佳的燃烧效果。
2. 算法实施(1)数据采集:实时采集燃煤锅炉的燃烧数据,包括风煤比、燃烧温度、烟气成分等。
(2)建立模型:根据采集的数据建立燃烧优化模型,将自由搜索算法应用于模型中。
(3)参数调整:算法根据模型输出结果,自动调整风煤比、燃烧温度等关键参数。
(4)效果评估:通过对比调整前后的燃烧数据,评估优化效果。
四、实验结果与分析1. 实验设计为验证自由搜索算法在燃煤锅炉燃烧优化中的应用效果,我们选取了某电站的燃煤锅炉进行实验。
实验过程中,我们分别采用传统控制方法和自由搜索算法进行燃烧控制,并对比两种方法的燃烧效率、污染物排放等指标。
2. 实验结果实验结果表明,采用自由搜索算法的燃煤锅炉在燃烧效率、污染物排放等方面均表现出明显优势。
改进NSGA-Ⅱ的炼焦配煤多目标优化方法
改进NSGA-Ⅱ的炼焦配煤多目标优化方法李忠峰;刘俊;金辉;汪继玮;刘蕾【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2024(46)5【摘要】配煤优化问题是中国焦化行业广泛存在的问题。
为了获得低成本、高质量的焦炭,提出了一种多目标配煤优化模型(Multi-Objective Optimization of Coal Blending,MOCB),以克服传统单目标配煤优化模型仅考虑成本或焦炭质量的弊端。
模型以配煤成本最低、焦炭质量六个评价指标的综合质量最大为目标函数,工艺条件和生产焦炭质量作为约束集,引入带有精英策略的非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-II),并结合配煤比调整专家规则进行改进形成新的优化算法(Expert-NSGA-II)作为该模型的寻优算法并通过运行时间、反世代距离(Inverted Generational Distance,IGD)、超体积指标(Hypervolume,HV)评价四种算法及Pareto最优解集。
对某焦化厂六个单种煤配煤为例进行配煤优化验证,优化结果表明Expert-NSGA-II算法所得配煤方案(Pareto最优解集)具有较好的收敛性、多样性和鲁棒性且配煤结构多样化,可兼顾不同质量需求进行配比选择,具有良好的应用价值。
【总页数】6页(P103-108)【作者】李忠峰;刘俊;金辉;汪继玮;刘蕾【作者单位】营口理工学院电气工程学院;武汉科技大学信息科学与工程学院;中唯炼焦技术国家工程研究中心有限责任公司;营口理工学院机械与动力工程学院【正文语种】中文【中图分类】TP18;TM85【相关文献】1.基于改进NSGA-Ⅱ的列车运行多目标优化方法2.基于改进NSGA-Ⅲ的内河集装箱船舶配载多目标优化3.煤岩学在炼焦配煤中的应用进展及优化配煤技术4.基于改进NSGA-Ⅱ算法的班轮航线配船多目标优化5.基于改进NSGA-Ⅱ的交叉口信号配时多目标优化因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
多目标优化算法NSGA-Ⅱ的改进
多目标优化算法NSGA-Ⅱ的改进
刘旭红;刘玉树;张国英;阎光伟
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2005(041)015
【摘要】该文提出了NSGA-Ⅱ算法的一种改进算法-INSGA.在引入算术交叉算子的同时,提出并引入累积排序适应度赋值策略.实验表明,INSGA具有更高的收敛速度和更好的种群多样性.
【总页数】3页(P73-75)
【作者】刘旭红;刘玉树;张国英;阎光伟
【作者单位】北京理工大学计算机科学与工程系,北京,100081;北京理工大学计算机科学与工程系,北京,100081;北京理工大学计算机科学与工程系,北京,100081;北京理工大学计算机科学与工程系,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TP301
【相关文献】
1.基于差分进化与NSGA-Ⅱ的多目标优化算法 [J], 陶文华;刘洪涛
2.基于多目标优化算法NSGA-Ⅱ推荐相似缺陷报告 [J], 樊田田; 许蕾; 陈林
3.基于模糊逻辑NSGA-Ⅲ的开关磁阻发电机多目标优化算法 [J], 李艺辉;刘作军;李洁
4.基于NSGA-Ⅱ的偏好分解的多目标优化算法研究 [J], 谢倩文;何利力
5.基于NSGA-Ⅱ的偏好分解的多目标优化算法研究 [J], 谢倩文;何利力
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高效煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化
高效煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化摘要:工业锅炉是重要的能源设备,燃烧过程的优化对提高能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。
本文通过研究高效煤粉工业锅炉的燃烧过程,提出了一种多目标优化策略,旨在同时实现燃烧效率的提高、烟气排放的降低和锅炉运行的稳定性。
1. 引言工业锅炉是工业生产中常用的热能设备,煤粉工业锅炉作为其中的重要类型,具有安全、稳定和高效等优势。
然而,长期以来由于煤粉的燃烧过程存在着复杂的非线性、耦合和多目标等特性,导致煤粉工业锅炉的运行效率不高,同时也会增加烟气排放的污染物含量。
因此,进行煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化具有重要的现实意义。
2. 煤粉工业锅炉燃烧过程的多目标优化策略在煤粉工业锅炉燃烧过程的优化中,能源利用效率的提高、烟气排放的降低以及锅炉运行的稳定性是主要的优化目标。
为了实现这些目标,可以采取以下策略:2.1 燃烧过程的优化控制通过对煤粉供给、风量调整和燃烧器操作等参数进行优化控制,可以达到燃烧效率的提高和烟气排放的降低。
其中,煤粉供给的优化包括煤粉浓度、煤粉粒径和煤粉气化速率等方面的控制;风量调整的优化包括风速、风温和风氧浓度等参数的调节;燃烧器操作的优化包括燃烧器的启动、稳定和熄火等方面的控制。
通过燃烧过程的优化控制,可以提高煤粉的燃烧效率,减少烟气中的污染物排放。
2.2 燃烧系统的改进设计在煤粉工业锅炉中,燃烧系统的设计也对燃烧效率和烟气排放具有重要影响。
在燃烧系统的改进设计中,可以采取以下措施:优化燃烧器结构,提高燃烧器的燃烧效率和稳定性;改进燃烧室结构,提高燃烧室的温度和压力分布,减少烟道蒸汽损失;增加余热回收装置,提高锅炉的热能利用效率等。
通过燃烧系统的改进设计,可以进一步提高煤粉工业锅炉的能源利用效率和减少烟气排放。
2.3 智能化监测与控制系统的应用在煤粉工业锅炉的燃烧过程中,智能化监测与控制系统的应用可以实现对煤粉供给、风量调整和燃烧器操作等参数的实时监测和自动控制。
改进NSGA-Ⅱ算法在锅炉燃烧多目标优化中的应用
( 1 . S c h o o l o f M e c h a n i c a l &E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ,N a n c h a n gU n i v e r s i t y ,N a n c h a n g 3 3 0 0 3 1 ,C h i n a ; 2 . S c h o o l o f E l e c t r i c a l ,E a s t C h i n aJ i a o t o n gU n i v e r s i t y ,N a n c h a n g 3 3 0 0 1 3 ,C h i n a )
进行尾部烟气脱硝设备改造虽然可以获得较好的脱硝效果, 但 费用非常高。实践表明, 通过燃烧优化调整可以获得较高的锅
3 , 4 ] 炉燃烧效率与较低的 N O x 排放, 是一种经济有效的方法 [ 。
O x 减排之间往往存在一定的 然而燃煤电站锅炉经济运行与 N 矛盾, 因此需对燃煤电站锅炉经济运行与污染排放多目标优化 问题进行研究。 近期一些学者已经开展了燃煤电站锅炉多目标优化方面
A b s t r a c t :T h i s p a p e r d i s c u s s e dt h ea p p l i c a t i o no f i m p r o v e dn o n d o m i n a t e ds o r t i n g g e n e t i c a l g o r i t h m N S G A o m u l t i Ⅱ( Ⅱ)t o b j e c t i v eo p t i m i z a t i o no f a c o a l f i r e dc o m b u s t i o n ,t h e t w o o b j e c t i v e s c o n s i d e r e da r e m i n i m i z a t i o no f o v e r a l l h e a t l o s s a n dN O x , t h i s p a p e r p r o p o s e dt h e b a c kp r o p a g a t i o n ( B P )n e u r a l n e t w o r kt o e s t a b l i s ha e m i s s i o n s f r o mc o a l f i r e db o i l e r .I nt h e f i r s t s t e p m a t h e m a t i c a l m o d e l p r e d i c t i n g t h e f u n c t i o n a l r e l a t i o n s h i pb e t w e e no u t p u t s ( N O xe m i s s i o n s &o v e r a l l h e a t l o s s o f t h eb o i l e r ) a n di n p u t s ( o p e r a t i o n a l p a r a m e t e r s o f t h e b o i l e r )o f a c o a l f i r e db o i l e r . I t u s e da n u m b e r o f f i e l dt e s t d a t a f r o ma f u l l s c a l e o p e r a t i n g 3 0 0 M Wb o i l e r t o t r a i na n dv e r i f yt h eB Pm o d e l .T h eN O xe m i s s i o n s &h e a t l o s s p r e d i c t e db yt h eB Pn e u r a l n e t w o r k m o d e l s h o w s g o o d a g r e e m e n t w i t h t h e m e a s u r e d . T h e n , c o m b i n e d B Pm o d e l a n d t h e n o n d o m i n a t e d s o r t i n g g e n e t i c a l g o r i t h mⅡ ( N S G A t o g a i nt h e o p t i m a l o p e r a t i n g p a r a m e t e r s w h i c hl e dt o l o w e r N O x e m i s s i o n s a n do v e r a l l h e a t l o s s b o i l e r .A c c o r d i n g Ⅱ) t o t h e p r o b l e m s s u c h a s p r e m a t u r e c o n v e r g e n c e a n d u n e v e n d i s t r i b u t i o n o f P a r e t o s o l u t i o n s e x i s t i n t h e a p p l i c a t i o n o f N S G A Ⅱ, t h i s p a p e r p e r f o r m e dc o r r e s p o n d i n g i m p r o v e m e n t s i nt h e c r o w d e do p e r a t o r a n dc r o s s o v e r o p e r a t o r . T h e o p t i m a l r e s u l t s s h o wt h a t a nb e a g o o dt o o l t o s o l v e t h e p r o b l e mo f m u l t i o b h y b r i da l g o r i t h mb yc o m b i n i n g B Pn e u r a l n e t w o r ka n di m p r o v e dN S G A Ⅱc j e c t i v eo p t i m i z a t i o no f ac o a l f i r e dc o m b u s t i o n ,w h i c hc a nr e d u c e N O xe m i s s i o n s a n do v e r a l l h e a t l o s s e f f e c t i v e l y f o r t h ec o a l f i r e db o i l e r .C o m p a r e dw i t hn o n i m p r o v e dN S G A h e P a r e t o s e t o b t a i n e db y t h e i m p r o v e dN S G A h o w s a b e t t e r d i s t r i Ⅱ,t Ⅱs b u t i o na n db e t t e r q u a l i t y . K e yw o r d s :m u l t i o b j e c t i v e o p t i m i z a t i o n ;c o a l f i r e db o i l e r c o m b u s t i o n ;N S G A Pn e u r a l n e t w o r k ;P a r e t os o l u t i o n s s e t Ⅱ;B
基于改进的NSGA-II算法求解作业车间调度问题的研究
基于改进的NSGA-II算法求解作业车间调度问题的研究乐细有;余建国
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】对某汽车企业柔性压铸作业车间调度问题(FJSP)进行分析,以产品生产过程中最大完工时间最小、机器总负荷最小、机器总能耗最少为评估函数指标,建立了柔性车间多目标优化调度的数学模型。
针对传统的精英非支配排序遗传算法(NSGA-II)引用精英保留策略后易早熟的问题进行了改进,提出了精英选择标准,有效控制算法迭代过程中优良父代个体进入后代种群的数量,避免了算法出现提前收敛现象,同时引入模拟退火算法中降温思维,为种群选择提供更合理的标准,加强了种群的多样性,增强了算法在局部空间上的搜索能力。
通过Python语言对改进前后算法进行mk01算例验证,通过与传统的NSGA-II算法比较,验证了改进后的算法寻优效果更好,最后应用改进后的算法对压铸车间实例数据进行求解,得出最优调度方案。
【总页数】6页(P110-114)
【作者】乐细有;余建国
【作者单位】江西理工大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP277;TB491
【相关文献】
1.改进的基于分解的多目标进化算法求解双目标模糊柔性作业车间调度问题
2.基于改进NSGA-Ⅱ混合算法求解多目标柔性作业车间调度问题
3.基于改进遗传算法求解柔性作业车间调度问题
4.基于改进NSGA-Ⅱ算法求解柔性作业车间调度问题
5.基于改进化学反应算法的双柔性作业车间调度问题求解
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基于改进NSGA-Ⅱ算法的消防车辆调度优化
基于改进NSGA-Ⅱ算法的消防车辆调度优化ZHANG Shujun;WAN Qiannan;LIU Guozhu;WANG Chun【摘要】传统多目标优化算法用于消防车调度时存在冲突解及精度较低的限制,为此提出一种改进的NSGA-Ⅱ算法.为解决消防车调度中染色体基因重复出现的问题,对基因进行分组并分配权重,提高种群的适应能力;为使种群朝指定方向收敛,设置目标函数的优先级,从而提高算法的精确度.将改进的NSGA-Ⅱ算法与原算法进行比较分析,并对优化结果进行三维可视化.实验结果表明,改进的NSGA-Ⅱ算法能够得到更加准确的Pareto解集.【期刊名称】《青岛科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】8页(P99-106)【关键词】消防车调度优化;NSGA-Ⅱ算法;基因分组;目标函数优先级;三维可视化【作者】ZHANG Shujun;WAN Qiannan;LIU Guozhu;WANG Chun【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TP39随着经济水平的不断提高,我国的石化行业得到迅猛发展。
然而,石化原料及产品大多具有易燃易爆的特性,工艺过程又往往具有高温、高压的特点,因此极易发生火灾事故,消防车的部署及施救比其它行业具有更高的要求。
消防车调度过程中既要保证消防车的安全,又要保证消防车的灭火效率,因此消防车调度需要将子目标转换为与之对应的函数表达式,然后再对其进行优化求解,这就是多目标优化问题[1]。
由SRINIVAS和DEB提出的非支配排序遗传算法(NSGA)[2]是解决多目标优化问题常用的算法,该算法在选择算子执行之前根据个体之间的支配关系进行了分层,可以得到分布均匀的非劣最优解,然而该算法存在计算复杂度高、没有精英策略、需要指定共享半径等问题。
为此,DEB K提出带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)[3],提出了一种基于分级的快速非支配排序法、拥挤度比较算子以及引入了精英策略,提高了算法的性能。
基于改进NSGA-Ⅲ算法的供水管网多目标优化设计
基于改进NSGA-Ⅲ算法的供水管网多目标优化设计
李雅婷;李翠梅;金国裕;何岩
【期刊名称】《水电能源科学》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】针对多目标优化算法在供水管网优化设计中求解效率低、收敛性不佳等问题,提出一种自适应第三代非支配排序遗传算法(a-NSGA-Ⅲ),差别化分配交叉变异概率的同时对解集的多样性进行优化,统筹考虑供水管网的经济性、可靠性、水质情况,并在可靠性中引入节点富余水头绝对值均值与均方差以防止负压出现,提高压力及分布均匀性,最后以苏州某市供水管网为例,采用标准NSGA-Ⅲ和a-NSGA-Ⅲ算法对模型求解。
结果表明,a-NSGA-Ⅲ算法在帕累托(Pareto)解集前沿分布、收敛性、方案结果上均优于标准NSGA-Ⅲ算法,在实际供水管网模型中效果更好,可为供水管网的设计与优化提供理论支撑。
【总页数】5页(P144-148)
【作者】李雅婷;李翠梅;金国裕;何岩
【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院;昆山市水务集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV674;TU991
【相关文献】
1.基于改进NSGA-Ⅱ算法的风力机叶片多目标优化设计
2.基于改进NSGA-Ⅱ算法的箱形伸缩臂多目标优化设计
3.基于蚁群粒子群混合算法的多目标优化在供水
管网优化设计中的应用4.NSGA-Ⅱ算法的参数取值对供水管网多目标优化设计的影响5.基于SWMM和改进NSGA-Ⅱ算法的雨水管网多目标优化研究
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基于反向传播-向量评价遗传算法模型的燃煤电站锅炉燃烧多目标优化
基于反向传播-向量评价遗传算法模型的燃煤电站锅炉燃烧多目标优化余廷芳;耿平;曹孟冰;霍二光【摘要】基于MATLAB智能工具箱对某300 MW电站锅炉进行燃烧优化.利用反向传播(BP)神经网络分别建立了锅炉热效率和NOx排放预测模型,用以预测锅炉热效率和NOx排放特性.锅炉热效率预测的校验样本相对误差平均绝对值为o.210 0%,NOx排放量预测的校验样本相对误差平均绝对值为2.410 0%,表明模型具有良好的准确性和泛化性.借助向量评价遗传算法(VEGA)优化模型得到锅炉热效率和NOx排放量的优质解集合.300 MW负荷下锅炉热效率优质解集合为92.93%~93.64%,NOx排放量优质解集合为367~413 mg/m3;270 MW负荷下锅炉热效率优质解集合为92.26%~93.56%,NOx排放量优质解集合为360~416 mg/m3.研究结果对实际的电站锅炉燃烧具有一定的指导意义.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2016(038)010【总页数】6页(P12-16,32)【关键词】电站锅炉;锅炉热效率;NOx排放量;多目标优化【作者】余廷芳;耿平;曹孟冰;霍二光【作者单位】南昌大学机电工程学院,江西南昌330031;南昌大学机电工程学院,江西南昌330031;南昌大学机电工程学院,江西南昌330031;南昌大学机电工程学院,江西南昌330031【正文语种】中文影响电站锅炉热效率和NOx排放的因素复杂,对于既定锅炉,锅炉负荷、炉膛氧量、炉内配风方式以及给煤机组合方式等因素都会影响锅炉热效率和NOx排放,并且这些影响因素相互耦合,呈现出复杂的非线性关系,造成燃煤锅炉的燃烧数据分析困难。
当前,智能算法在电站锅炉热效率和NOx排放等方面的预测优化建模中取得了一定成果。
谷丽景等[1]和吕玉坤等[2]借助人工神经网络建立了锅炉热效率和NOx排放的混合预测模型;王伟等[3]借助自适应矫正加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)实现了飞灰含碳量的软测量;孙卫红等[4]借助于改进的粒子群优化算法(POS)优化参数的最小二乘支持向量机(LSSVM)建立NOx排放预测模型;何勇超[5]借助误差反向传播(BP)-遗传算法(GA)神经网络建立了锅炉燃烧预测模型;卢洪波等[6]、王金龙等[7]、吴锋等[8]和顾燕萍等[9]借助支持向量机建立了锅炉热效率、NOx排放和飞灰含碳量预测模型,同时在此基础上借助GA、粒子群算法、微分进化算法分别建立了锅炉燃烧优化模型,并进行了对比;张振星等[10]借助果蝇优化算法建立了锅炉高效率低NOx燃烧优化模型。
《2024年基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用研究》范文
《基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用研究》篇一一、引言在现今能源领域中,电站燃煤锅炉的燃烧效率和排放控制成为了研究的热点。
为了满足日益严格的环保要求,同时提高电站的经济效益,燃烧优化技术显得尤为重要。
本文将探讨基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用研究,旨在通过先进的算法技术提高电站的燃烧效率,降低污染物排放。
二、研究背景及意义燃煤锅炉作为我国主要能源转换设备,其燃烧过程直接关系到能源的利用效率和环境污染的程度。
传统的燃烧控制方法往往依赖于人工调整和经验参数,存在着调整效率低、精确度差等问题。
因此,通过引入先进的算法技术,实现燃烧过程的自动优化,是当前电站燃烧技术发展的趋势。
自由搜索算法作为一种新兴的优化算法,具有全局搜索能力强、适应性好等特点,能够有效地解决复杂系统的优化问题。
因此,将自由搜索算法应用于电站燃煤锅炉的燃烧优化,具有重要的理论价值和实践意义。
三、自由搜索算法原理及应用自由搜索算法是一种基于随机搜索思想的优化算法,它通过模拟自然界的演化过程,实现全局范围内的搜索和优化。
该算法能够快速找到全局最优解,适用于复杂、多变的电站燃烧系统。
在电站燃煤锅炉燃烧优化中,自由搜索算法可以根据锅炉的运行数据和环保要求,自动调整燃烧参数,如风煤比、燃料供给速度等。
通过不断迭代和优化,使锅炉的燃烧过程达到最佳状态,提高燃烧效率,降低污染物排放。
四、实验设计与数据分析为了验证自由搜索算法在电站燃煤锅炉燃烧优化中的应用效果,我们进行了多组实验。
实验中,我们采用了不同规模的电站燃煤锅炉作为研究对象,通过引入自由搜索算法进行燃烧优化。
同时,我们还设置了对照组,采用传统的燃烧控制方法进行对比分析。
实验结果表明,在引入自由搜索算法后,电站燃煤锅炉的燃烧效率得到了显著提高,污染物排放量也得到了有效降低。
与传统的燃烧控制方法相比,基于自由搜索算法的燃烧优化方法具有更高的调整效率和精确度。
五、结论与展望本文通过对基于自由搜索算法的电站燃煤锅炉燃烧优化应用进行研究,发现该算法能够有效地提高电站的燃烧效率,降低污染物排放。
《基于改进的K-means聚类算法的火电厂锅炉燃烧优化研究》范文
《基于改进的K-means聚类算法的火电厂锅炉燃烧优化研究》篇一一、引言火电厂作为能源行业的重要部分,其高效且环保的运营显得至关重要。
锅炉燃烧作为火电厂的核心环节,其燃烧效率直接关系到电厂的能源消耗和排放水平。
传统的锅炉燃烧优化方法往往依赖于经验调整和试错,这种方法不仅成本高昂,而且难以实现精准优化。
随着大数据和人工智能技术的兴起,改进的K-means 聚类算法被引入到火电厂锅炉燃烧优化的研究中,为解决这一问题提供了新的思路。
二、K-means聚类算法及其改进K-means聚类算法是一种广泛应用于数据分析和模式识别的无监督学习方法。
该算法通过计算数据点到各聚类中心的距离,将数据点划分为不同的聚类,使得同一聚类内的数据点相似度较高,而不同聚类间的数据点相似度较低。
然而,传统的K-means 算法在处理大规模数据时存在计算复杂度高、易受初始值影响等问题。
因此,对K-means算法的改进显得尤为重要。
针对上述问题,本文提出了一种基于数据降维和智能初始化技术的改进K-means聚类算法。
首先,通过数据降维技术减少数据集的维度,降低计算复杂度;其次,采用智能初始化技术确定初始聚类中心,提高算法的稳定性和收敛速度。
通过这些改进,使得改进的K-means算法在处理火电厂锅炉燃烧数据时更加高效和准确。
三、火电厂锅炉燃烧优化研究火电厂锅炉燃烧优化的核心在于寻找最佳的燃烧参数组合,以实现燃烧效率高、污染物排放低的目标。
本文将改进的K-means算法应用于火电厂锅炉燃烧优化的研究中,通过对历史燃烧数据进行聚类分析,找出不同工况下的燃烧特性。
具体而言,首先收集火电厂锅炉的历史燃烧数据,包括燃料种类、空气流量、炉膛温度等参数;然后,利用改进的K-means 算法对数据进行聚类分析,找出不同工况下的燃烧模式;接着,根据聚类结果分析各工况下的燃烧效率、污染物排放等指标;最后,根据分析结果调整燃烧参数,实现锅炉的优化运行。
四、实验与分析为了验证改进的K-means算法在火电厂锅炉燃烧优化中的有效性,本文进行了实验分析。
《NSGA-Ⅱ多目标优化算法的改进及应用研究》
《NSGA-Ⅱ多目标优化算法的改进及应用研究》篇一一、引言随着现代科学技术的快速发展,多目标优化问题在各个领域的应用越来越广泛。
NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法第二代)作为解决多目标优化问题的有效算法之一,其应用价值日益凸显。
然而,NSGA-Ⅱ算法在实际应用中仍存在一些问题,如计算复杂度高、解的分布不均等。
因此,本文旨在探讨NSGA-Ⅱ多目标优化算法的改进及其应用研究。
二、NSGA-Ⅱ算法概述NSGA-Ⅱ算法是一种基于遗传算法的多目标优化算法,其核心思想是通过非支配排序和拥挤度比较选择优秀的个体,以实现多目标优化。
该算法具有较好的全局搜索能力和解的分布性,在解决复杂多目标优化问题中表现出较好的性能。
三、NSGA-Ⅱ算法的改进针对NSGA-Ⅱ算法存在的问题,本文提出以下改进措施:1. 引入局部搜索策略:在遗传算法的迭代过程中,引入局部搜索策略,以加快算法的收敛速度和提高解的质量。
2. 动态调整非支配排序阈值:根据问题的复杂性和规模,动态调整非支配排序的阈值,以平衡算法的全局搜索能力和解的分布性。
3. 引入多种群策略:采用多种群策略,将种群分为多个子种群,分别进行遗传操作和种群间的交流,以提高算法的多样性和全局搜索能力。
四、改进NSGA-Ⅱ算法的应用研究本文将改进后的NSGA-Ⅱ算法应用于多个实际问题的优化中,包括多目标路径规划、多目标调度问题和多目标参数优化等。
通过与原始NSGA-Ⅱ算法和其他优化算法的比较,验证了改进后的NSGA-Ⅱ算法在解决这些实际问题中的有效性和优越性。
五、实验结果与分析1. 实验设置:在多个实际问题中,设置合适的参数和约束条件,运用改进后的NSGA-Ⅱ算法进行优化。
同时,与原始NSGA-Ⅱ算法和其他优化算法进行比较。
2. 结果分析:通过实验结果的分析,可以看出改进后的NSGA-Ⅱ算法在解决多目标优化问题中具有以下优势:(1)收敛速度更快:引入局部搜索策略和动态调整非支配排序阈值,使得算法在迭代过程中能够更快地找到优秀的解。
《基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化》范文
《基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化》篇一一、引言随着全球对清洁能源需求的不断增长,甲醇发动机作为一种可再生能源的代表,受到了越来越多的关注。
M100甲醇发动机作为一种新型发动机,其性能优化显得尤为重要。
遗传算法作为一种优秀的优化技术,广泛应用于多个领域。
本文旨在探讨基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化,以提高其整体性能。
二、NSGA-Ⅱ遗传算法概述NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法II)是一种多目标优化算法,通过模拟自然选择和遗传学机制,实现多目标问题的求解。
该算法能够同时考虑多个目标函数,在寻优过程中保持种群的多样性,有效避免局部最优解。
三、M100甲醇发动机性能分析M100甲醇发动机作为一种新型发动机,其性能受多种因素影响,包括进气系统、燃烧系统、排放系统等。
为了实现其性能的全面提升,需要对其结构参数、控制策略等方面进行多目标优化。
四、基于NSGA-Ⅱ的M100甲醇发动机多目标性能优化1. 问题定义与建模:根据M100甲醇发动机的性能要求,定义多个目标函数,如动力性、经济性、排放性能等。
建立相应的数学模型,将问题转化为多目标优化问题。
2. 参数编码与初始化:将优化问题的解空间映射为遗传算法的染色体,对染色体进行编码。
初始化种群,为遗传算法的运算提供基础。
3. 遗传操作:采用NSGA-Ⅱ算法的三个主要操作,即选择、交叉和变异。
在选择操作中,根据非支配排序和拥挤度比较选择优秀的个体;在交叉操作中,通过交叉操作产生新的个体;在变异操作中,引入随机性,保持种群的多样性。
4. 适应度评估:根据定义的目标函数,对种群中的每个个体进行适应度评估。
适应度高的个体在下一代种群中的概率更高。
5. 迭代优化:重复执行遗传操作和适应度评估,直到满足终止条件(如达到预设的迭代次数或适应度阈值)。
五、实验结果与分析通过实验验证了基于NSGA-Ⅱ遗传算法的M100甲醇发动机多目标性能优化的有效性。
基于极坐标变换的改进NSGA-Ⅱ算法
基于极坐标变换的改进NSGA-Ⅱ算法
刘江;魏静萱
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2016(029)002
【摘要】在实际工程中存在着大量的多目标优化问题,而由于大部分多目标优化问题有无穷多个最优解,且传统的数学方法如梯度下降法和牛顿法,无法求解一些不可微或表达式过于复杂的多目标优化问题.为避免以上局限,NSGA-Ⅱ作为求解多目标优化问题的代表算法被提出,但NSGA-Ⅱ算法仍存在着一些不足,如变异算子功能过于简单,降低了Pareto最优解的多样性.为增加Pareto最优解的多样性,文中设计了一种基于极坐标变换的改进NSGA-Ⅱ算法,该算法可使得Pareto最优解分布更加均匀,并最终通过标准的测试函数验证了算法的有效性.
【总页数】4页(P34-37)
【作者】刘江;魏静萱
【作者单位】西安电子科技大学计算机学院,陕西西安710071;西安电子科技大学计算机学院,陕西西安710071
【正文语种】中文
【中图分类】TP301.6
【相关文献】
1.基于双基地ISAR的极坐标格式算法及其改进算法 [J], 朱小鹏;张群;李宏伟
2.一种改进的二维离散极坐标Fourier变换快速算法 [J], 许漫坤;平西建;李天昀
3.一种基于极坐标变换的点模式匹配算法 [J], 高冠东;王晶;刘菲;段庆;朱杰
4.基于极坐标的变换域零水印算法 [J], 罗丹妮
5.基于多方向互交叉模式算子与极坐标变换的鲁棒图像哈希算法 [J], 齐巨慧因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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摘 要: 提出改进非劣分类遗传算法( NSGA-Ⅱ) 在燃煤锅炉多目标燃烧优化中先,采用 BP 神经网络模型分别建立了 300MW 燃煤锅炉的 NOx 排放特性模型和锅炉
热损失模型,同时利用锅炉热态实验数据对模型进行了训练和验证,结果表明,BP 神经网络模型可以很好地预
optimization of coal-fired boiler combustion
YU Ting-fang1 ,WANG Lin1 ,PENG Chun-hua2
( 1. School of Mechanical & Electronic Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031,China; 2. School of Electrical,East China Jiao-
tong University,Nanchang 330013,China)
Abstract: This paper discussed the application of improved non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ( NSGA-Ⅱ) to multiobjective optimization of a coal-fired combustion,the two objectives considered are minimization of overall heat loss and NOx emissions from coal-fired boiler. In the first step,this paper proposed the back propagation( BP) neural network to establish a mathematical model predicting the functional relationship between outputs ( NOx emissions & overall heat loss of the boiler) and inputs ( operational parameters of the boiler) of a coal-fired boiler. It used a number of field test data from a full-scale operating 300MW boiler to train and verify the BP model. The NOx emissions & heat loss predicted by the BP neural network model shows good agreement with the measured. Then,combined BP model and the non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ ( NSGA-Ⅱ) to gain the optimal operating parameters which led to lower NOx emissions and overall heat loss boiler. According to the problems such as premature convergence and uneven distribution of Pareto solutions exist in the application of NSGA-Ⅱ, this paper performed corresponding improvements in the crowded operator and crossover operator. The optimal results show that hybrid algorithm by combining BP neural network and improved NSGA-Ⅱ can be a good tool to solve the problem of multi-objective optimization of a coal-fired combustion,which can reduce NOx emissions and overall heat loss effectively for the coalfired boiler. Compared with non-improved NSGA-Ⅱ,the Pareto set obtained by the improved NSGA-Ⅱ shows a better distribution and better quality. Key words: multi-objective optimization; coal-fired boiler combustion; NSGA-Ⅱ; BP neural network; Pareto solutions set
第 30 卷第 1 期 2013 年 1 月
计算机应用研究 Application Research of Computers
Vol. 30 No. 1 Jan. 2013
改进 NSGA-Ⅱ算法在锅炉燃烧多目标优化中的应用*
余廷芳1 ,王 林1 ,彭春华2
( 1. 南昌大学 机电工程学院,南昌 330031; 2. 华东交通大学 电气与电子学院,南昌 330013)
文献标志码: A
文章编号: 1001-3695( 2013) 01-0179-04
doi: 10. 3969 / j. issn. 1001-3695. 2013. 01. 046
Improved non-dominated sorting genetic algorithm applied in multi-objective
测锅炉的排放特性和锅炉的热损失特性。在建立的锅炉排放特性和热损失 BP 神经网络模型基础上,采用非劣
分类遗传算法对锅炉进行多目标优化,针对 NSGA-Ⅱ在燃煤锅炉燃烧多目标优化问题应用中 Pareto 解集分布不
理想、易早熟收敛的问题,在拥挤算子及交叉算子上进行了相应改进。优化结果表明,改进 NSGA-Ⅱ方法与 BP
神经网络模型结合可以对锅炉燃烧实现有效的多目标寻优、得到理想的 Pareto 解,是对锅炉燃烧进行多目标优
化的有效工具,同改进前的 NSGA-Ⅱ优化结果比较,其 Pareto 优化结果集分布更好、解的质量更优。
关键词: 多目标优化; 锅炉燃烧; NSGA-Ⅱ; BP 神经网络; Pareto 解集
中图分类号: TP391