机械臂关节空间轨迹的时间最优智能规划研究

针对机械臂关节空间轨迹的时间最优规划问题,提出了基于膜计算-粒子群算法的轨迹规划方法。建立了机械臂关节空间轨迹规划模型,使用3次样条曲线构造了轨迹基元函数。提出了膜计算-粒子群算法,通过设计处理器处理膜传递的信息,通过算法淘汰机制、吞并机制和信息交流机制实现膜间合作,膜内根据不同算法原理各自进行速度和位置更新,最终通过膜计算将多种粒子群算法优势进行融合。经测试函数测试,相比于其他粒子群算法,膜计算-粒子群算法具有最高的搜索精度和最快的收敛速度;同时使用多作用力粒子群算法和膜计算-粒子群算法进行轨迹规划,膜计算-粒子群算法规划的机械臂耗时比另一算法减少了23.99%,充分证明了膜计算-粒子群算法在轨迹规划中的优越性。     

基于GAPSO算法的转台齿轮传动多目标优化研究

针对某航空发动机叶片五轴加工机床转台传动系统多目标优化设计问题,以五轴加工机床转台的齿轮总体积和总重合度建立了目标函数,在齿轮的接触应力和弯曲应力为约束条件下建立了优化数学模型。提出了结合PSO算法与GA算法各自优点的GAPSO方法,利用GAPSO算法既有GA算法的强大全局搜索能力又有PSO算法的快速收敛能力的特点,求解了转台齿轮传动系统的多目标优化数学模型,并分别使用PSO算法、GA算法对数学模型进行了寻优求解,最后将3种算法的结果进行了对比分析。研究结果表明:相比PSO算法与GA算法,GAPSO算法的优化效果最佳,转台的齿轮传动系统体积减少27.26%,重合度增加8.10%;优化目标实现了转台的轻量化与提高传动平稳性的目的,为转台的齿轮传动系统的多目标优化设计提供了理论依据。     

基于目标级联技术的含风电互联电网机组组合策略

针对含风电互联电网日前安全约束机组组合的规模大、约束复杂、求解困难等问题,提出基于目标级联分析技术的分散协调优化策略。将问题分解为负责区域间边界节点电压相角协调的上层优化问题和以并行方式独立优化各区域发电计划的下层优化问题。下层优化以弃风电量期望和电量不足期望,量化各区域内风电、负荷预测误差,以及常规机组强迫停运等系统运行不确定性所带来的风险,并以罚函数的形式引入目标函数,以综合优化系统可靠性与经济性。2区域12节点系统和IEEE RTS96三区域互联系统算例仿真验证所建模型和算法的有效性。     

楼宇型分布式能源系统设备容量和运行策略优化研究

设备容量优化和运行策略优化是分布式能源系统设计，运行的关键问题。为实现分布式能源系统的经济效益，能效水平和环境效益最大化，针对楼宇型分布式能源系统建立了相对普适化的物理模型和数学模型，以粒子群优化算法和线性规划相结合，采用两阶段优化方法计算系统的最优容量配置，并给出运行策略。以某写字楼的分布式能源系统为例，得到最优的系统设备容量和全年逐时运行策略，并采用遍历法验证计算结果的准确性。优化的分布式能源系统与传统供能系统相比，费用年值降低7.79%，年总能耗降低24.18%，污染物排放量减少了62.77 %。     

RFID在矿用地质钻杆生产中的应用研究

煤矿用地质钻杆生产是典型的离散化制造,具有加工工序多、工位离散、工人劳动强度大、计划变更频繁的特点,针对其生产过程出现的在制品管理复杂、物料跟踪实时性差、生产信息反馈迟滞错误率高的问题,将RFID技术引入钻杆生产管理中,合理优化钻杆加工流程,使用固定终端和移动终端两种信息识别传输方式,通过粘贴在物料箱(架)的电子芯片实现在制品的实时跟踪、车间物料的最优配送以及半成品库存的自动化管理,通过手持移动终端实现完工质检、工序巡检、存库盘点信息的无纸化记录和实时传输,使得钻杆生产有序可控,达到了降本增效提质的目的,由此可知RFID技术在钻杆离散制造生产管理中的应用具有重要意义。     

100 MeV质子回旋加速器二期辐照效应管道设计

针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器上的单粒子效应辐照装置进行了二期管道设计，采用八极磁铁校正法对束流进行了扩束及均匀化，最终在靶上得到了一个30 cm×30 cm、均匀性好于92%的均匀分布的束斑，满足了单粒子效应实验的需求。为降低靶站处的束流能散及中子本底，采用两级降能的方案，在偏转磁铁前放置1个降能片，将能量分为100 MeV和40 MeV两档，并分别针对这两个能量点进行方案设计，束流利用率均在42%以上。公差分析结果表明，四极磁铁对靶上束斑均匀性的影响大于八极磁铁，安装过程中应优先保证四极磁铁的安装公差。     

混沌自适应水波算法在包装配送问题中的应用

追求高效的启发式算法是包装配送问题的重要研究方向。对此,设计一种求解包装配送问题的混沌自适应水波算法(CAWWA)。根据包装配送问题特征设计水波算法(WWA)个体表达式;利用混沌系统生成WWA算法初始种群,并提出一种自适应调整的碎波系数,根据进化代数调整算法搜索范围;利用包装配送实例和6个国际算例进行仿真实验。结果表明,该算法能够适用于包装配送问题求解,且与GA算法、TS算法和ACO算法相比,其全局搜索能力更强、收敛速度更快。