Exel规划求解方法在渠系优化配

目前线性规划专业软件计算对操作者的专业要求很高,掌握并运用比较困难,而 Excel可以实现对有多个变量和约束的线性规划问题的求解,操作方法简单快捷,容易掌握。根据“定流量,变历时”的准则,建立了配水渠道流量最优化0-1整数规划模型,并应用Excel对模型进行求解,结果表明建立的模型适用,所得出的轮灌组引水持续时间均匀、可靠。     

Excel规划求解方法在渠系优化配水中的应用研究

目前线性规划专业软件计算对操作者的专业要求很高,掌握并运用比较困难,而Excel可以实现对有多个变量和约束的线性规划问题的求解,操作方法简单快捷,容易掌握.根据"定流量,变历时"的准则,建立了配水渠道流量最优化0-1整数规划模型,并应用Excel对模型进行求解,结果表明建立的模型适用,所得出的轮灌组引水持续时间均匀、可靠.     

有约束农业机械化贡献的一种测算方法

提出了一种基于增长速度方程的有约束农业机械化贡献率的测算方法。该方法首先构造了一个以增长速度方程误差绝对值之和最小为目标,以各种投入要素的产出弹性大于零为约束条件的优化模型。在此基础上,通过变量替换,将该模型转化为线性规划模型。由于线性规划模型不仅能够求得解析解,而且有现成的求解软件,因此便于问题的求解。该方法克服了现有文献给出的增长速度方程参数估计方法与生产实际不符的情况,即有时会出现投入要素的产出弹性为负的情况。     

基于和声搜索算法的自压式树状管网优化设计

采用线性规划模型与非线性规划模型进行自压式树状管网优化设计。第一级优化模型采用非线性规划模型,以连续管径为设计变量,以管网投资最小为目标函数,采用和声搜索算法求解获得一组近似最优管径组合。第二级优化模型采用线性规划模型,以标准管径所对应的管长为设计变量,以管网投资最小为目标函数,采用单纯形法进行求解,可以得到管径和相应管长的最优组合,此处的标准管径是在前述优化结果的基础上确定的,是从可用标准管径集合中选出的包含所求得连续管径值的4种相邻管径的最优管径集合。实例结果表明,该算法具有良好的优化性能,所得结果可直接应用于生产。     

用“轮换逼近”法求解大型非线性规划问题

提出了一种求解以含有交叉项为主的一类非线性规划问题的方法,该方法所依据的思想是交替固定交叉项中任意一组决策变量向量,通过将原问题转化为线性规划,轮换逼近非线性问题的最优解。这种方法有如下特点: 1.利用了通用的求解线性规划的方法和软件,使求解过程比较简洁方便和易于进行灵敏度 分析。 2.每一次轮换都可使目标函数得到改进。 3.如果原问题有解,“轮换逼近”法能够通过有限次轮换向最优解收敛,使相邻两次目标 函数值满足P_(i+1)-P_i≤ε。 根据“轮换逼近”法的思想和特点,编制了在IBM-PC/XT 及其兼容机上通用的计算软件“FZT-J”。     

基于三维参数化的空间RSSR机构设计图解法

为提高空间RSSR机构的设计效率和设计精度,利用D—H坐标系建立的空间RSSR机构输入输出关系,确定RSSR机构的8个设计变量,其中6个结构参数和2个初始位置参数,并基于SolidWorks的3D草图功能,提出一种能快速完成空间RSSR机构设计的三维参数化图解法。利用该方法建立按许用传动角进行空间RSSR机构设计的三维参数化图解法模型。算例分析表明,本文所提出的方法具有较好的可行性和实用价值。     

多孔管的优化设计

以标准管径管长为优化变量，以投资最小为目标函数，考虑了影响多孔出流管沿程压力的因素，建立线性规划模型。这一方法便于计算机求解，可用于喷灌和微灌中的多孔管设计。     

旱田钵苗移栽机纵向送苗机构优化设计与试验

针对传统方法设计纵向送苗机构难度大,缺少适用于高效旱田钵苗移栽机的纵向送苗机构的问题,设计了一种棘轮连杆式钵苗移栽机纵向送苗机构。根据机构特点与旱田钵苗移栽纵向送苗要求,建立了运动学模型与优化目标,设计纵向送苗机构优化设计软件,得出满足设计要求的结构参数。建立了机构三维模型,试制了物理样机。根据软件优化结果,运用二次正交旋转中心组合试验方法对棘轮结构进行优化设计,以棘轮驱动面高度x_1、棘轮定位面高度x_2、取苗转速x_3为试验因素,以送苗成功率y为试验指标,进行了参数优化试验,结果表明:x1=2. 32 mm、x_2=3. 5 mm、x_3=100 r/min时,送苗成功率达到99. 85%。取x_1=2. 3 mm、x_2=3. 5 mm、x_3=100 r/min进行验证试验,得出送苗成功率为99. 17%,结果满足设计要求。     

利用EXCEL求解农业机器系统优化配备量

数学中线性规划问题的求解一直是很繁琐的,功能强大的Excel软件提供了一种很好的求解方法.为此,以兵团某中心团场为例,建立了农业机器系统优化配备的线性规划模型,论述了利用Excel进行求解的过程.通过Excel对建立的模型进行求解,得到了该中心团场优化的农业机器系统配备量,优化的结果与现实系统相比,全年作业成本降低了10.31%,农业机器系统配备量减少了21.39%.这表明,利用Excel进行求解具有操作方法简单、方便和快捷的特点.     

地下水回灌过程中水文地质参数的反演

根据回灌过程中水文地质参数的特点,建立相应的反演优化模型,以西安市北郊某回灌试验为例,利用改进遗传算法求解,并将求解结果与瞬时渗透系数进行对比。结果表明,回灌过程中渗透系数符合指数衰减函数;在渗透系数为常量和变量2种情况下,对比4种求解方法,结果显示,在回灌过程中,将渗透系数设为随时间衰减变量的优化模型,更符合回灌实际情况,利用相应的改进遗传算法进行求解,误差更小,结果更可靠。     

支持向量机在李果实坚实度近红外检测中的应用

为增强模型的适应性,选取了3个不同成熟期(绿熟、半红熟和红熟)的李果实样品建立坚实度指标的近红外检测模型,建模所使用的光谱范围为4 000~12 492cm-1。为改善模型性能,比较了最小二乘支持向量机和偏最小二乘法两种建模算法对李果实坚实度指标的建模结果。研究结果表明,所建立的最小二乘-支持向量机模型的预测性能和稳定性均好于偏最小二乘模型,并以前10个潜在变量得分作为输入变量的最小二乘-支持向量机模型为最佳模型,其校正相关系数、校正和预测均方根误差分别为0.989及1.31、1.84kg/cm2,剩余预测偏差为4.79。与以往研究文献相比,获得了较为理想的预测精度和稳定性能。研究结果表明,最小二乘支持向量机算法结合偏最小二乘法提取的潜在变量作为输入变量,可以使李果实坚实度近红外定量模型有较大程度的改善。     

吉林省西部人工草地优化灌溉制度的研究

节水高效的优化灌溉制度是解决农业水资源短缺的有效措施,通常所建立的灌溉制度优化模型多为具有2个决策变量的二维动态规划模型,不但求解复杂而且模型本身也存在缺陷.以吉林省松原市前郭县苜蓿人工草地非充分灌溉试验为依据,深入研究作物蒸发量与土壤水分之间的内在关系,在已建立的二维优化模型基础上,以土壤含水率为中间变量将蒸发量与灌...     

喷微灌输水管网优化设计

以连续管径和水泵扬程为设计变量，以管网年费用最低为目标函数建立非线性规划模型，采用拉格朗日法求解，获得一组最优管径组合；参考第一级优化的连续管径组合，结合施工中要求的变径数选择标准管径组合，以具有标准管径的管长为决策变量，以管道年费用为目标函数，建立相应的线性规划模型，采用单纯形法求解获得全局最优解。通过实例说明，借助于V1sual-Basic语言编制的该设计程序，设计界面友好，使用直观方便，运行速度快，即使非专业人员也可在短时间内进行工程设计，且适用于任何压力输水管网的设计。     

泵站多机组叶片全调节优化运行分解-动态规划聚合方法

针对泵站多机组叶片全调节日优化运行数学模型,提出了大系统分解-动态规划聚合求解方法。以泵站日提水耗电费用最小为目标,机组提水量为协调变量,将该模型分解为若干个单机组叶片全调节日优化运行子模型。该子模型以机组叶片安放角为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解。构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,泵站提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解。该方法可解决安装不同型号泵机组或各机组性能存在差异的站内最优化运行问题。以淮安四站运行为例,获得了较好的优化效果。     

基于Matlab的水田平地机运动学模型数值解求解

利用Matlab提供的数学函数ode45,对基于水田平地机调平系统运动学模型的方程组,以正弦输入电流为例,进行数值解求解,得到平地机平地铲倾角、角速度、扭簧扭转角度等状态变量与输入电流的数值关系。该方法可以准确地求解数值解,且能方便分析方程组中任意变量与已知变量的关系。该方法对于其他多输入多输出的农机具机械液压系统运动学模型的数值解求解与特性分析具有借鉴意义。     

LS-SVM和BP-ANN在草莓糖度NIR检测中的应用

为了提高草莓糖度近红外光谱定量模型的性能,采用偏最小二乘法提取的潜在变量作为最小二乘-支持向量机和反向传播人工神经网络的输入变量,建立了草莓糖度的近红外定量模型,并与偏最小二乘模型结果进行了比较,建模所使用的光谱范围为6 000～9 000 cm-1.结果表明,所建立的最小二乘-支持向量机和反向传播人工神经网络定量模型的校正性能、预测性能和稳定性均优于偏最小二乘定量模型,最优模型为前10个潜在变量得分作为输入变量的最小二乘-支持向量机模型,其校正和预测相关系数分别为0.957和0.951,校正和预测均方根误差分别为0.279％和0.272％,剩余预测偏差为3.23,与以往研究文献相比,获得了较为理想的预测精度和稳定性能.     

曲柄滑块机构设计的参数化图解法

为提高曲柄滑块机构的设计效率和设计精度,利用SolidWorks软件平台作为机构运动分析平台进行机构的变参数设计,提出基于尺寸驱动技术的参数化图解法,该方法在整个求解过程中,建模原理简明,参数调整简便直观,是机构设计计算的一种行之有效的方法。以曲柄滑块机构为例,建立适用于各种给定参数设计问题的参数化图解法模型,分析结果表明,使用该方法所得结果与解析法具有同等精度,并可获得最优设计方案,而且适用于复杂机构,便于工程实际应用。     

基于变量选择的小麦粗蛋白含量近红外光谱检测

小麦粗蛋白含量是其品质评价的重要指标,为探讨基于选择的短波近红外光谱变量定量判别小麦籽粒粗蛋白的可能性,采集了52份小麦籽粒样本,用湿化学方法分析其粗蛋白含量,获取其900~1700nm波段的光谱,进而利用该光谱进行预处理方法的优化研究及小麦籽粒蛋白敏感变量的优选研究,以偏最小二乘的方法建立了基于短波近红外光谱的小麦籽粒蛋白定量模型。结果表明：多元散射校正和小波变换结合是短波近红外光谱定量判别小麦籽粒粗蛋白含量较优的预处理方法;利用200次竞争性自适应重加权变量优选的统计结果,优选出1028、1158、1199、1367、1407、1445、1478、1494、1550、1584、1661、1686nm 12个变量为小麦籽粒蛋白敏感变量,占全谱的2%,该方法可稳定、高效地优选光谱变量,降低水分对模型的影响;结合预处理优化及变量优选建立偏最小二乘模型,模型预测决定系数和预测均方差分别为0.961和0.369。可见优选的短波近红外光谱变量可用于定量判别小麦籽粒粗蛋白含量。     

基于SQP算法的形状误差统一评定

根据形状误差定义及数学规划理论,建立了形状误差包容评定的统一的非线性规划模型,指出了这模型实质上是多目标优化的问题。再将该优化问题转化成单目标优化问题,并对该问题提出了用逐次二次规划的解法（SQP法）。由于模型是凸的,在求解中SQP法又能保留非线性的信息,因此评定过程对初始参数的要求低,且稳定、可靠、效率高。几个算例的验证结果均符合凸规划全局最优判别准则。     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.