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南方科技大学深港微电子学院祝渊课题组在基于响应面法和遗传算法的智能控温呼吸模块的结构优化研究方面取得重大进展（图）
南方科技大学深港微电子学院 祝渊课题组 智能感应控温呼吸器 遗传算法 智能控温 呼吸模块 结构优化
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2022/10/18
火灾，作为社会影响最大且最为频繁的大型灾害之一，每年都可造成数以万计的人员伤亡。其中，由火灾环境中的高温气体引起的吸入性损伤最为致命。然而，传统的消防用自救式呼吸器无法对人体吸入的气体温度进行控制。为此，在此前的工作中，祝渊团队与国内顶尖医院烧伤科合作首次提出了一种基于复合相变材料的新型消防用智能感应控温呼吸器，可将火灾中的300°C的高温气体冷却至40°C，其有效控温时间可达20分钟。
多参数遗传算法在地铁穿越工程中的应用
地铁穿越工程 位移反分析 多参数遗传算法 变形预测
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2021/4/9
复杂地铁穿越工程中既有地下结构的沉降和变形预测是一个非常困难和复杂的问题。针对传统正分析方法在穿越工程中预测精度低的弊端，提出了一种全新的基于多参数自适应遗传算法的反分析预测模型。该模型是一种考虑施工过程的动态反分析方法，它能够综合考虑之前两个施工步序的影响，反演得到最佳的地层参数。运用该预测模型在北京地铁四号线下穿施工中对既有二号线宣武门站的结构沉降进行预测，结果表明：①引入自适应机制的该遗传算...
基于遗传算法的钠冷快堆堆芯流量分区优化设计方法
钠冷快堆 流量分区 遗传算法
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2021/1/22
钠冷快堆采用封闭组件，流量分区是实现堆芯出口温度展平的重要途径。传统的流量分区优化设计方法的计算量随组件数的增加呈指数增长，不适用于解决大型问题。本文建立了流量分区设计的最优化模型，并设计了基于最优个体保存策略的遗传算法，以燃料最高温度限值和包壳温度限值为边界条件，搜索出使活性区平均出口温度最高以及活性区总流量最小的最优流量分区方案，为解决大型钠冷快堆堆芯流量分区优化设计问题提供了新的途径。
为满足钢筋混凝土桥墩抗震设计中对构件承载力和延性的要求，常需依靠设计者经验，对配筋方案进行反复调整，这就在一定程度上增加了结构设计难度，降低了工作效率。为解决这一实际问题，对传统自适应遗传算法中交叉率和变异率的计算方法进行改进，通过当前适应度值动态调整交叉率和变异率，在此基础上提出基于自适应遗传算法的钢筋混凝土桥墩结构抗震设计方法，实现对符合条件设计解的自动随机定向搜索，提高求解的收敛速度，并增强...
基于多岛遗传算法的12.7mm枪管结构优化
12.7 mm高精度狙击步枪 提高射击精度 枪管结构优化 有限元分析 多岛遗传算法 ISIGHT 弹丸速度矢量
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2020/11/20
为提高12.7 mm高精狙的射击精度，从枪管结构优化入手，建立弹丸和枪管的有限元分析模型，利用集合优化软件ISIGHT集成三维建模软件Solidworks和有限元分析软件ABAQUS，以弹丸速度矢量为目标函数，基于多岛遗传算法，选取了枪管的膛线条数、膛线深度、膛线导程和阴阳线宽度比这4个对弹丸起始扰动较大的参数，进行高效多目标优化，得到了优化后的枪管结构参数并对优化前后进行对比分析，结果表明：优化...
为避免基本遗传算法的早熟收敛陷入局部最优，设计了自适应锦标赛选择算子、病毒算子、初始染色体群优化机制、“(1+λ)-选择”更新机制等改进措施。为验证改进遗传算法优化的线性二次型控制的有效性，对改进的遗传算法性能进行了仿真分析，与被动悬挂相比，改进遗传算法优化的线性二次型主动悬挂的车体加速度、车轮动变形和悬挂动挠度峰值的改善效果均好于基本遗传算法优化；改进遗传算法优化的线性二次型主动悬挂的车体加...
为了能够精确预测短期电价为市场参与者提供有效的决策指导，首先对电价数据进行水平处理，然后建立BP神经网络(BPNN)和最小二乘支持向量机(LSSVM)组合变权模型(BP-LSSVM)，同时提出采用遗传算法(GA)对该组合变权模型的权重进行优化，最后将权重优化之后的GA-BP-LSSVM模型应用于美国PJM电力市场的边际电价预测，并与传统的LSSVM与BPNN的预测结果进行比较，结果表明，该组合变权...
基于遗传算法的袋式除尘器脉冲喷吹清灰自适应模糊控制
袋式除尘器 脉冲喷吹清灰控制 自适应模糊控制 遗传算法
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2020/11/23
针对当前主流的袋式除尘器定时、定压差脉冲喷吹清灰控制技术所表现的控制效果不理想、压缩空气消耗高以及无法自动调节清灰周期等问题，提出了一种基于控制规则可调的脉冲喷吹清灰自适应模糊控制方法。研发了一种脉冲喷吹清灰控制结构模型及自适应模糊控制器，将模糊控制规则按阻力偏差的大小分为4个等级并分别引入调整因子，以阻力偏差的时间误差绝对值积分(ITAE)作为目标函数，通过遗传寻优得到最优调整因子，进而得到能够...
以舰载机分波出动模式为研究重点，详细分析了舰载机再次出动准备的保障作业过程和存在的各种约束条件，给出了考虑站位保障能力和转运路径可行性的舰载机甲板作业调度模型。基于岛式并行遗传算法，设计了求解该调度问题的算法框架，并采用一种自适应改进策略，实现搜索多样性和集中性之间的平衡；最后，通过仿真算例，验证了模型的正确性和算法的有效性。
基于实时优化遗传算法的磨削机器人阻抗控制方法研究
机械臂力控制 磨削机器人 模型预测控制
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2019/3/15
针对机械臂与环境接触时恒力跟踪动态响应速度慢的问题，提出了基于实时优化遗传算法的阻抗控制方法。在研究过程中，依据机械臂恒力跟踪的响应速度和控制精度的综合性能指标，改进了离线优化中遗传算法的交叉、变异和计算适应度值等操作算子的处理方式，实现了阻抗控制方法中的控制参数的实时优化。仿真结果表明：与传统控制方法相比，该方法可以在保证控制精度的前提下，提高了机械臂与环境接触力的动态响应速度，降低了控制过程超...
基于文化遗传算法的QoS感知的服务组合
服务组合 QoS感知 文化遗传算法 服务选择
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2019/3/12
为了提高服务组合的效率，提出1种改进的基于文化遗传算法的QoS感知的服务组合方法。首先构建社会种群和信仰双层空间，然后利用接收函数从社会种群中提取种群进化学习到的知识并更新信仰空间，进而利用信仰空间来引导社会种群进化，加快算法的收敛性，提高组合效率。研究结果表明：与传统的文化遗传算法和经典的遗传算法相比，本文提出的算法收敛所需的迭代次数明显降低，执行效率和收敛速度均有所提高。
基于改进遗传算法的射电望远镜主动面布线优化
遗传算法 射电望远镜 主动面系统 分组优化
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2019/3/7
为了提高射电望远镜主动面系统促动器的工作可靠性，进而提高主动面的实时调整性，利用改进的遗传算法对上海65 m射电望远镜的主动面布线问题进行优化。取主动面的1个15°分区为研究对象，以促动器可靠性、布线分组数和布线总长为目标，在传统遗传算法的基础上，引入分组优化的方法，并设计基于组内最优个体的多种新的变异方式。研究结果表明：该算法可用于射电望远镜主动面的布线优化，提高了促动器的可靠性，且算法收敛速度...
为了避免因随机生成BP神经网络初始权值和阈值而带来的不确定性，以及得到更好的预测纱线条干CV值的精度和速度，借助免疫遗传算法对传统单一的BP神经网络进行权值和阈值的优化。免疫算法中特有的浓度调节机制有效地解决了遗传算法后期未成熟收敛的问题。利用Matlab构建单一的BP神经网络模型、遗传BP神经网络模型和免疫遗传BP神经网络模型进行纱线条干CV值的预测实验，通过仿真训练结果的对比分析可得出，免疫遗...
烧失量(LOI)是进行海洋地质研究的一个重要指标,采用常规方式测定烧失量不仅操作耗时,而且对分析环境要求比较高。实验基于SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O和TiO2等的含量与烧失量的相关性,尝试引入BP神经网络模型利用其非线性拟合能力预测烧失量的含量。实验表明,以大量的海洋沉积物样品中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O和TiO2的含量数据以及烧失量为训练样本,采用遗传算...