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太阳能学报 2019年第10期40卷 2739-2747页

作者：韩中合梅中恺李鹏华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

为提高有机朗肯循环整体性能,从热力性、经济性和环境性3个方面出发,以系统总投资成本、环境、系统净输出功率、烟气进出口降、系统总不可逆损失构建多目标优化模型。针对523.15 K烟气余热热源,选取戊烷、庚烷、辛烷、葵烷、环己烷、苯... 详细信息

为提高有机朗肯循环整体性能,从热力性、经济性和环境性3个方面出发,以系统总投资成本、环境、系统净输出功率、烟气进出口降、系统总不可逆损失构建多目标优化模型。针对523.15 K烟气余热热源,选取戊烷、庚烷、辛烷、葵烷、环己烷、苯、甲苯7种工质为待选工质,利用非支配解排序遗传算法(NSGA2),对亚临界有机朗肯循环(ORC)的蒸发温度和冷凝温度进行优化,采用理想点辅助法从帕累托解集中选出各工质的最优解,得出各工质最优蒸发温度和冷凝温度及相对应的投资回收年限和单位发电成本。结果表明:在给定热源条件下,甲苯具有最优的综合性能。在热源温度大于500 K时,当热源温度上升时,甲苯的最优蒸发温度随之上升,最优冷凝温度几乎不变,单位输出功率的系统总投资成本、改进型可持续发展系数随之减小。

关键词：有机朗肯循环热力性多目标优化非支配解排序遗传算法经济性环境性

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有机工质低温余热发电系统多目标优化设计

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动力工程学报 2013年第5期33卷 387-392页

作者：王漫王江峰阎哲泉马少林戴义平西安交通大学叶轮机械研究所西安710049 东方汽轮机有限公司德阳618201

针对现有有机朗肯循环单目标优化设计的局限性,从热力性、经济性等多方面对有机工质低温余热发电系统进行多目标优化设计.以系统效率最大和总投资费用最小为目标函数,选取透平进口温度、透平进口压力、余热锅炉节点温差、接近点温差和... 详细信息

针对现有有机朗肯循环单目标优化设计的局限性,从热力性、经济性等多方面对有机工质低温余热发电系统进行多目标优化设计.以系统效率最大和总投资费用最小为目标函数,选取透平进口温度、透平进口压力、余热锅炉节点温差、接近点温差和冷凝器端差等5个关键热力参数作为决策变量,利用非支配解排序遗传算法(NSGA-II)分别对采用R123、R245fa和异丁烷的有机工质余热发电系统进行多目标优化,获得不同工质的多目标优化的最优解集(Pareto最优前沿),并采用理想点辅助法从最优解集中选择出最优解及相应的系统最佳热力参数组合.结果表明:在给定余热条件下,从热力性能和经济性两方面考虑,R245fa是最优的有机工质,从多目标优化的最优解集中选择出的最佳效率为10.37%,最小总投资费用为455.84万元.

关键词：有机朗肯循环非支配解排序遗传算法多目标优化余热利用

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汽车迟滞非线性悬架系统的预瞄最优控制研究

汽车迟滞非线性悬架系统的预瞄最优控制研究

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作者：陈晓育西南交通大学

学位级别：硕士

车辆悬架系统是保证车辆行驶平顺性与操纵稳定性的关键部件,传统被动悬架对于乘坐舒适性的提升空间较小,主动悬架以实时的控制响应、较宽的频率控制范围、较强的自适应能力等优点得到广泛的关注。由于悬架系统柔性元件的使用以及多种元... 详细信息

车辆悬架系统是保证车辆行驶平顺性与操纵稳定性的关键部件,传统被动悬架对于乘坐舒适性的提升空间较小,主动悬架以实时的控制响应、较宽的频率控制范围、较强的自适应能力等优点得到广泛的关注。由于悬架系统柔性元件的使用以及多种元件的耦合作用,悬架作为整体表现出较强的非线性迟滞特性,对非线性悬架的探究与控制策略的设计可使悬架振动特性更接近于实际悬架。故对于非线性悬架主动控制的研究有重大意义。本文在所建立的弹簧迟滞非线性悬架模型的基础上,分析了弹簧迟滞非线性振动特性,运用预瞄最优控制算法对非线性悬架进行主动控制,并针对所采用的控制策略提出一种优化方法,通过仿真验证所提出的主动悬架能提升车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。本文首先根据车辆动力学原理,在所建立路面单边道路谱激励模型的基础上,以Bouc-Wen模型描述悬架弹簧的迟滞非线性,建立了非线性悬架的半车车辆模型,结合等效线性化方法与虚拟激励法直接在频域范围内求解悬架的频域响应,并分析不同的车辆行驶工况以及不同的非线性系数对于悬架功率谱密度响应的影响。研究结果表明,悬架弹簧的迟滞非线性对车辆出响应在幅值有较大影响,并出现了频率偏移现象。在非线性模型的基础上建立了基于卡尔曼状态估计的预瞄最优控制主动悬架,对系统的状态进行估计后,利用前轮的预瞄信息,扩阶系统的状态空间方程,以最优控制算法计算所需要的控制力。针对所建立主动悬架,分析了卡尔曼估计的有效性、预瞄控制的控制效果,以及在不同非线性参数下所提出主动悬架的控制效果。仿真结果表明,所提出的预瞄最优控制能很好的降低路面激励对车身加速度、悬架动位、轮胎动扰度等功率谱密度响应的影响。针对最优控制中存在的权值系数选取过程繁杂的问题,提出了一种基于层次分析法-非支配解排序遗传算法(AHP-NSGA-Ⅲ)的权值系数确定方法,以主动悬架的响应均方根值与被动悬架的响应均方根的比值为目标函数,以AHP方法在有侧重的情况下给定的权值系数初始范围作为优化区间,在悬架动行程、致动器控制力等条件的约束下,建立基于NSGA-Ⅲ的多目标优化方案。最后在产生的Pareto最优解集中进行局部优化挑选,确定最优控制的权值系数,并将该方法运用于线性主动悬架与非线性主动悬架。仿真结果表明,经过权值系数优化后的预瞄最优控制比传统方法确定权值系数的预瞄最优控制具有更好的振动抑制效果。最后为了方便车辆前期开发,在本文建立的非线性悬架以及主动控制方法的基础上,开发了非线性主动悬架性能计算软件,提供了不同车辆参数、不同非线性系数、不同车辆工况及不同等级道路下的非线性车辆的主/被动悬架响应分析,方便用户对不同车辆的开发,简化开发流程。本文的相关研究成果可为非线性悬架的主动控制悬架开发提供参考,也为非线性系统的提供一种功率谱密度响应求解方法,同时也为悬架最优控制的权值确定提供了一种比较系统的参考方案。

关键词：迟滞非线性悬架系统卡尔曼估计预瞄最优控制层次分析法非支配解排序遗传算法

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基于SBD的局部气垫双体船快速性优化设计

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船舶 2017年第5期28卷 9-15页

作者：邹劲张元刚孙寒冰王瑞宇哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

局部气垫双体船是一种新型高性能船舶,其气垫高度、片体间距、气封泄流高度等因素对快速性具有重要的影响。文中基于SBD(simulation based design)技术,采用非支配解排序遗传算法分别对局部气垫双体船在越峰段与设计航速段的总阻力值进... 详细信息

局部气垫双体船是一种新型高性能船舶,其气垫高度、片体间距、气封泄流高度等因素对快速性具有重要的影响。文中基于SBD(simulation based design)技术,采用非支配解排序遗传算法分别对局部气垫双体船在越峰段与设计航速段的总阻力值进行双目标优化设计。结果表明:在优化目标所在的航速范围内获得了较好的效果,体现出该优化方法在局部气垫双体船阻力性能优化设计中的优越性。

关键词：局部气垫双体船快速性 SBD技术非支配解排序遗传算法

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