差异演化算法改进与应用

提出了一种改进的差异演化算法MDE(modified differential evolution algorithm),该算法首先对差异演化算法的缩放因子进行混沌计算,减少了用户参与程度,平衡了算法的收敛速度与全局搜索能力;其次引入灾变因子,对群体中的个体进行小概率淘汰,同时又有新的个体加入,从而提高了群体多样性,提高了算法的全局搜索能力.仿真实验与工程实例表明,该算法具有较好的全局搜索能力.     

催化微燃烧室内氢气和氧气预混合燃烧特性

针对带催化的微燃烧室内部氢氧预混合燃烧过程,利用CFD计算软件建立模型进行数值模拟,在实验验证的基础上改变入口参数,分析了表面反应与气相反应的相互作用以及催化反应对火焰吹熄极限的影响。结果表明,表面反应对气相反应中间产物的消耗会使气相反应强度减弱;在催化剂表面附近的反应以表面反应为主,在远离催化剂表面的反应以气相反应为主。催化剂的添加能够极大地拓宽火焰吹熄极限,在当量比为1.0时,催化燃烧室和无催化燃烧室的吹熄极限分别为46、22 m/s。在当量比为1.0时,表面反应强度最高,此时燃烧室出口截面温度最高。     

基于MSP430的温室大棚温度远程监控系统

研制了一种温室大棚的温度远程监控系统,系统以MSP430F149为控制终端的核心控制器,采用DS18B20作为温度传感器,利用GSM通信网络传输温度、故障等信息至农户手机或监控中心上位机。同时,详细阐述了系统温度采集、控制终端系统、GSM短信息系统和上位机监控系统等硬件设计思想。试验样机在某农户的蔬菜大棚中进行了试验,结果表明:系统能很好地完成温度控制、故障报警、GSM短信息传输功能,具有操作简单、智能化和人机界面友好等特点,在农业领域有良好的推广价值和应用前景。     

小型冷库温度自动控制及远程监控系统设计

以MSP430为核心控制器,设计一种小型冷库温度自动调节以及实时远程监控系统,利用数字温度传感器DS18B20实时检测库房温度并传送给单片机,做出控制决策,并利用GSM通讯网络传输温度、故障等信息至用户手机。详细阐述冷库库房温度采集系统、单片机控制系统和GSM短信息系统的设计思想,并在某小型冷库中进行试验,实现小型冷库的自动控制和远程监控。     

基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型

从理论上提出了一种基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型,表示出结合面静摩擦因数与无量纲法向总载荷之间非线性隐函数关系。仿真结果表明,静摩擦因数f随着法向总载荷P*和材料特性参数φ的增加而增加,随分形特征尺度参数G*的增加而减小,静摩擦因数f与法向总载荷P*呈微凸弧非线性关系;分形维数D在1.1～1.4范围内,静摩擦因数f随着D的增加而增加,在1.5～1.9范围内,静摩擦因数f随着D的增加而减小;研究表明该模型可以用于进行结合面静摩擦因数的预测。     

基于动态聚集距离的多目标粒子群优化算法及其应

为了增加Pareto集的多样性,提高多目标优化的全局寻优能力,提出了一种基于动态聚集距离的多目标粒子群算法(DCD-MOPSO).该算法利用改进的快速排序方法来减少计算量,采用动态变化的惯性权重和加速因子以增强算法的全局寻优能力,并基于动态聚集距离对外部集进行维护以增加Pareto集的多样性.通过典型测试函数的仿真实验和应用实例对DCD-MOPSO算法性能进行了分析,并与多目标优化算法MOPSO和NSGA-Ⅱ进行了比较.结果表明,DCD-MOPSO算法收敛速度较快,且得到的Pareto集分布均匀.     

差异演化算法及其在机械优化设计中的应用

针对约束优化同题,提出了一种适于约束优化的自适应交叉率中心差异演化算法.在约束处理上采用只更新可行域内的点的方法,避免了传统的惩罚函数方法中对惩罚因子的设置,使算法的实现变得简单,同时在差异演化算法中引入群体中心点参与群体最优点的竞争,并且对交叉概率进行动态调整.仿真实验结果和工程计算实例表明,提出的算法具有较快的收敛速度和较好的稳定性、鲁棒性.     

基于分形理论的结合面改进接触模型

提出了一种基于分形理论的结合面改进接触模型,并通过对所建模型的仿真,直观地揭示了结合面法向接触刚度与结合面法向载荷、结合面分形维数D、结合面分形特征尺度参数G之间复杂的非线性关系.仿真结果表明,法向接触刚度随着法向载荷增大而增大,随着G的增大而减小,随着D的变化规律比较复杂,同时表明该模型可以用于结合面法向接触载荷和法向接触刚度的分析与计算.     

基于差异演化算法的动压滑动轴承多目标优化

为研究流体动压轴承的多目标优化问题,提出一种改进多目标差异演化算法.该算法在选择差分向量时,对产生差分向量的两个个体比较其优劣,用非支配解减去支配解,引导个体向非劣解进化,提高算法的收敛速度;其次提出了种群修剪策略,消除进化后期种群中相同个体引起的种群全局搜索能力下降的缺点,以提升算法的全局寻优能力.通过与其它算法的比较,发现该算法能有效避免“早熟”收敛,具有较好的收敛速度和多样性.工程实例求解结果表明了算法的工程可行性.