基于改进型PSO算法的汽车转阀参数优化

提出了基于模拟退火(SA)修正的改进型粒子群算法(SA-PSO)的转阀参数优化方法。建立了整车动力学模型、转向系统模型、高速"路感"模型和转阀能耗模型,并对模型进行了验证;给出了低速转向轻便性、高速转向"路感"和能耗的量化指标;提出了以轻便性、"路感"和能耗量化指标的平方和根最小值为目标函数,以各参数取值范围为约束条件的最优化问题;构建了基于模拟退火修正的改进型粒子群优化算法(SA-PSO)的自适应度函数,运用改进型粒子群算法获得了转阀参数的全局最优解;SA-PSO与PSO的优化结果对比表明,SA-PSO的全局收敛性强、收敛速度快;通过优化参数与另外两组参数双纽线、高速中间位置小转角转向、转阀能耗仿真验证了优化方法的有效性和优化结果的正确性,最后分别进行了转阀参数优化前、后的双纽线、高速中间位置小转角转向、转阀能耗试验,结果表明,优化后的转阀使转向轻便性、高速转向"路感"和节能性均得到改善。     

内燃机径向滑动轴承的进化设计法

采用Matlab语言,分别运用改进型粒子群算法和基本粒子群算法,在最大限度满足液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数值和达到滑动轴承承载能力的条件下,对内燃机径向滑动轴承进行了优化设计。计算机仿真结果表明：采用改进型粒子群算法的轴承孔直径、轴颈直径、轴承宽度、承载量系数等优化参数效果最好,符合实际工艺要求,且滑动轴承承载能力最强。改进型粒子群算法优化结果明显优于基本粒子群算法的优化结果,表明改进型粒子群算法应用于内燃机问题的优化求解切实可行。     

基于模拟退火粒子群算法的水资源优化配置

为了缓解水资源供需矛盾、提高水资源利用率,并在水资源优化配置中探寻新的求解方法,构建了以社会、经济、生态效益为目标的综合评价函数,建立了基于模拟退火粒子群算法的优化配置模型.将模拟退火的思想引入基本粒子群算法当中,解决了粒子易陷入局部极小值的问题.以陕西省渭南市大荔县为研究区域,设置了地表水、地下水、其他水3种水源以及...     

模块化产品优化配置问题的混合PSO求解方法

针对产品优化配置问题,建立了客户需求与可配置产品模块实例之间的映射关系,采用动态惩罚函数处理约束条件,构建了产品优化配置问题的数学模型.采用遗传算法的交叉与变异策略和模拟退火算法的Metropolis准则改进粒子群算法,将形成的混合粒子群算法作为产品优化配置的求解方法.使用二进制编码方案表示可配置产品的配置方案.通过使用混合粒子群算法进行产品优化配置仿真试验,以及混合粒子群算法与遗传算法的仿真对比试验,证明该方法简单有效,效率较高.     

基于自适应弹性粒子群算法的小水电长期优化调度研究

以三插溪电站为研究对象,建立了该电站以控制水位和弃水最小为目标的优化调度数学模型;设计了一种以自适应方式更新粒子飞行速度的弹性粒子群优化算法求解该优化调度数学模型,包括粒子编码设计、适应度函数设计以及弹性修正值设计,并编制了基于MATLAB语言的优化程序。仿真结果表明:自适应弹性粒子群算法是有效的,比基本粒子群优化算法和自适应粒子群优化算法具有更强的全局寻优能力;和常用的以发电量最大为目标的优化调度模型相比,数学模型可以实现水位控制,更充分地利用水能资源,是简单可行的小水电优化调度数学模型。     

基于混合整数规划的微电网优化配置和运行

含冷热电联产(CCHP)的微电网具有能源综合利用率高,通过优化运行和容量配置能达到更好的节能、环保和经济的性能。由多种电源数学模型和约束条件组成的混合整数规划模型,使建立的系统更能满足实际情况;将微电网的经济性和污染物排放作为多目标,建立了经济环保的微电网多目标模型,有利于促进可再生能源发电的利用。从微电网经济调度运行出发,满足微电网冷热电负荷需求下,以系统的整体费用最小为优化目标,采用CPLEX优化软件求解,仿真了不同季节典型日的优化运行,从仿真结果可以了解不同电源在不同季节的出力情况和系统最优容量配置,使电源经济运行。     

基于粒子群算法的含风电电力系统无功优化

针对风电系统并网,由于风力的不确定性导致的适应度不稳定性较大,劣性粒子较多,难以快速收敛到最优值,进而造成系统电压偏差较大、网损剧增的问题,提出了基于粒子群算法的含风电电力系统无功优化方式。将粒子群优化算法应用到电力系统无功优化中,以网损最小为目标函数,建立无功优化的数学模型,并进行仿真。仿真结果表明,粒子群算法具有较好的全局寻优能力和较快的收敛速度,在无功优化领域有广阔的前景。     

基于改进型NSGA-Ⅱ算法的晋中市水资源优化配置

对水资源的不合理利用而导致的水资源短缺现象愈发频繁，进行水资源优化配置的需求也越来越大。水资源优化配置是指在水资源总量有限的前提下，综合考虑社会效益和经济效益，用科学有效的方法对水资源进行水量的合理分配。首先分析晋中市的水资源状况，综合考虑晋中市水资源优化配置需求，建立了以社会效益和经济效益为目标函数的晋中市水资源优化配置模型。接着提出了一种改进型NSGA-Ⅱ算法（INSGA-Ⅱ），并用INSGA-Ⅱ算法对ZTD1、ZTD2及ZTD3等6个多目标测试函数进行实验，结果表明提出的INSGA-Ⅱ算法能求得有效的帕累托前沿，同时收敛性和分布性均优于所列举的大部分多目标优化算法。最后将INSGA-Ⅱ算法应用于晋中市水资源优化配置模型中并进行实例分析，同时与基于NSGA-Ⅱ算法的方案进行对比。实例分析结果表明，基于INSGA-Ⅱ算法的水资源优化配置方案比基于NSGA-Ⅱ算法的水资源优化配置方案得到的缺水量更小、经济效益更高，证明了基于改进型NSGA-Ⅱ算法的晋中市水资源优化配置方案的可行性。根据决策者对不同目标的偏好不同，给出了3种优化配置方案和3种方案的效益比较，这些配置方案同时考虑了社会效益...     

基于粒子群算法的圆柱度误差评定方法

根据最小区域条件,建立了圆柱度误差的数学模型以及优化目标函数和适应度函数,阐述了粒子群优化算法的原理和实现方法,然后根据粒子群算法优化求解。实例表明,该方法对于圆柱度误差评定等非线性优化问题能得到全局最优解,粒子群优化算法的计算精度与其他满足最小条件的计算方法相比略有提高,且参数设置少,计算速度快,可用于三坐标测量机等测量系统的圆柱度误差测量后的数据处理。     

考虑环境效益的微电网运行控制

随着风能、光能等清洁新能源的应用日益广泛,为社会与生活带来了更多便利,并提供了能源基础。由于风能与光能的不稳定性,独立电网发电会给负载带来很多的不便之处,因此建立风光互补系统,一来可以提高电网的稳定性,另一方面可以增加电网的运行效益,本文研究的就是风光互补微电网的优化运行。在建立微电网数学模型的基础上,运用粒子群算法对微电网中的几个变量进行优化仿真,通过一系列分析得到微电网的最大收益。     

光伏发电并网对电能质量影响的分析

随着全球能源危机和节能减排战略的推进,将可再生能源大量接入微网为本地负荷供电已是大势所趋,其中并网光伏发电系统以环保、低噪声、适用范围广等特点而备受青睐。分析光伏系统及微网存在的主要电能质量问题及其影响因素,提出相应的提高电能质量的措施。     

山区型温室群光储混合供电系统仿真研究

随着传统农业技术的不断提升,“五位一体”温室大棚种、养殖规模得到了进一步扩大,大规模温室群的耗电量陡增,研究可再生能源温室群供电技术是目前亟需解决的问题。以光储小型供电系统为研究对象,搭建1种山区型温室群光储供电系统仿真模型,根据地区峰值日照时数和温室群的用电规律,设定光伏阵列安装容量及型号、电路配置、储能系统充放电电路等参数,具体研究光伏电池工作原理和最大功率追踪点控制、混合储能系统功率分配与充放电控制策略,并在相关仿真软件中搭建仿真模型,验证山区型温室群光储供电系统模型的有效性,研究结果为后续搭建温室群供电系统硬件提供理论参考。     

多能互补发电系统中抽水蓄能的优化配置

为了解决多能互补发电系统中根据经验进行容量配置而导致成本高、可靠性低的问题,对风力发电机和光伏阵列的容量利用粒子群优化方法进行配置,抽水蓄能的容量利用整体-局部法进行优化配置.通过年负荷、年风能资源和年太阳能资源等初步配置其容量;再根据月负荷、月风能资源和月太阳能资源等进行校核、调整;最后,根据典型日负荷及相应的风能资源和太阳能资源等对其容量做进一步完善.以一套海岛孤网风-光-抽蓄-海水淡化系统为例,利用整体-局部法对系统中的抽水蓄能进行了优化配置.结果表明:利用年数据进行初步配置后,配置抽水蓄能机组容量为120 kW;在月校核过程中,根据月负荷失电率的要求,需将容量调整至420 kW;由于日负荷及风能资源和太阳能资源的波动性,存在一定的失电率,则需在日校核过程中配置一定量的蓄电池.     

设施农业和工业化高效养殖应急供电装置设计

为了适合在地理条件多变的广大农村使用,设计研究了一种适合设施农业和工业化养殖的农用大功率、全天候、可移动、适用范围广、切换时间短、无噪声和三相两相兼备的应急供电装置。采用具有自动跟踪功能的智能控制仪表对应急供电装置进行检测、故障诊断和隔离,达到根据主电的使用情况调节应急电源的充放电功能。该设计通过山西省科委组织的科技成果验收,具有很好的经济效益、社会效益和生态效益。      

基于作业工况和退役锂离子电池的电动拖拉机电源系统优化

针对电动拖拉机制造成本高的问题,提出一种基于作业工况和退役锂离子电池的电动拖拉机电源系统优化方法。采用分选后的退役锂离子电池单体对电动拖拉机电源系统进行参数匹配,对电池PNGV等效电路模型进行参数辨识后,基于作业工况和退役锂离子电池,以电动拖拉机经济性最优为目标设计目标函数,以电动拖拉机功率需求与续航时间要求制定约束条件,对电动拖拉机电源系统进行参数优化。以实例计算对优化结果进行试验验证,采用退役锂离子电池对电动拖拉机电源系统优化方案与新电池进行对比。结果表明：该参数匹配方法通过退役锂离子电源系统,可满足电动拖拉机使用需求,并降低电源系统成本。成组价格为新电池的29.4%,综合成本为新电池的36.9%,可为电动拖拉机退役锂离子电池电源系统设计提供参考。     

面向低碳村镇的可再生能源热电联供系统仿真与优化

为促进中国农村可再生能源转型与绿色低碳发展,实现低碳村镇的新时期建设目标,以湖北省新星村为研究案例,基于农村用能需求及可再生能源资源禀赋分析,提出了一种风、光、生物质互补的可再生能源热电联供系统。以最低成本与最低平均电价为系统目标函数,以热电覆盖率及生物质利用率为系统评价指标,构建了基于HOMER Pro仿真系统的农村可再生能源热电联供模型,通过仿真分析与容量优化获得了新星村可再生能源系统的构建方案,即由功率674kW的光伏、功率200kW的风力发电机和功率500kW的CHP热电联供机组及外部热源构成最佳系统框架,此时最低系统成本与电价分别为2.30×107元/a和0.986元/(kW·h)。进一步敏感性分析结果表明,电力负荷提高会导致系统成本及电价上升,名义折现率提高会降低成本但导致电价上涨,生物质日输入量对经济指标无影响。减排评估结果表明,相较于传统供能方式,系统年减排量达410.77t,相当于新星村传统供能方式下年排放量的28.19%,减排效益明显。该可再生能源供能系统整体经济性与实用性良好,可为农村地区能源转型与低碳村镇的建设提供参考。     

基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题,提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配,并以动力电源能耗最低为优化目标,应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化,对动态规划结果以及工况特点进行分析,总结出基于规则的动力电源能量控制策略,利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%,证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。     

电液混合驱动大惯量回转系统特性与能效分析

为了解决大惯量回转系统频繁启动和制动作业导致节流损失大和制动动能浪费严重的问题，提出一种电气和液压混合驱动大惯量回转系统。系统采用永磁同步电机作为主动力源，控制回转系统运动；由蓄能器提供动力的液压马达作为辅助动力源，为电机启动加速提供扭矩补偿，蓄能器高效回收制动动能再利用。建立多学科联合仿真系统模型，基于主辅动力源合理供给原则，设计全周期工况识别速度控制策略，搭建电液混合驱动回转试验平台，对回转系统的特性和能效进行分析。研究结果表明，电液混合驱动大惯量回转系统，随着转速和转动惯量的变化，回转制动动能回收效率为40.5%～65.9%。相同工况下，与纯电机驱动系统相比，电液混合驱动系统启动加速时间减小1.2 s,制动动能回收效率为63.5%,降低系统能耗40.8%,使回转系统更加平稳地运行。     

固定式太阳能喷灌系统喷洒水滴动能分布的研究

[目的]提高太阳能喷灌系统水力性能的稳定性和能量转换效率.[方法]采用激光雨滴谱仪测量技术,对225.7～1 145 W/m2之间不同光照强度下的固定式太阳能喷灌系统水力特性参数进行试验研究,分析了单个水滴动能、单位体积水滴动能及动能强度等参数的分布规律,并提出了系统能量转换效率的测量及计算方法.[结果]光照强度对单个...     

模拟动态施药喷洒试验车的研制

介绍了模拟动态施药喷洒试验车的总体配置方案、工作原理与各主要组成部分的系统设计计算。该喷洒车为在专用轨道上运行的可模拟植保机械田间试验的台架试验设备,由电力输送系统、移动式自动雾量分布测定仪、喷洒部件升降系统、压力液源供给系统、车体总成、测速系统、微机控制系统和缓冲架等组成。