[發明專利]一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法

在審

• 申請號: 202110506923.4
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113379190A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 鄭松;顏子旭;葛銘;鄭小青;包巍
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：初始化相關參數，確定近似模型；

S2：將n_s組系統級設計值分別傳遞給脫硝子學科、脫硫子學科和除塵子學科，求得各子學科的n_s組最優目標值；

S3：采用近似方法對n_s組系統設計值和對應的子系統最優解進行擬合，得到一致性約束的近似模型，對系統級進行求解；

S4：判斷是否滿足全局收斂條件，若不是，采用動態尋優策略改變采樣范圍，生成新的采樣點作為設計變量期望值，返回步驟S2；若是，則進行步驟S5；

S5：進入局部優化階段，以步驟S3求得的最優解作為局部優化的初始點，按照局部優化的優化方法進行求解，直至滿足局部收斂條件，得到全局精確的最優解。

2.根據權利要求1所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，所述步驟S1中，低維度問題采用多項式響應面模型，多項式響應面模型中的二次多項式模型公式如下：

其中：y(x)表示實際函數，為擬合函數，a代表常數項，x_i和x_j代表設計變量，b_i和c_ii分別表示一次項與二次項的系數，d_ij(i≤i＜j≤n)為交叉項系數。

3.根據權利要求2所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，所述步驟S1中，高維度問題采用徑向基函數模型，徑向基函數模型的函數表達式如下：

其中：為基函數，為權向系數。

4.根據權利要求2或3所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，構建一階響應面模型需要至少(n+1)個樣本點，構建二階響應面模型需要至少(n+1)(n+2)/2個樣本點。

5.根據權利要求1所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，所述步驟S4中動態尋優的采樣半徑公式如下：

r＝k+mγ^β

其中：k、m和β為常數是調試過程中選取的值,m和β是控制一致性的權重,γ為系統級與學科級不一致和學科之間不一致中的最大值。

6.根據權利要求1或3所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，所述步驟S5中所述局部優化階段過程中，系統級的改進公式如下：

min F(z)

ε＝(λ×Δ)²+0.001

其中：Δ為學科最大不一致，λ為定常數，取值范圍為0.5～1，(λ×Δ)²為動態松弛部分，0.001為靜態部分。

7.根據權利要求6所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，所述步驟S5中所述局部優化階段過程中，學科級的改進公式如下：

其中：d為系統尋優前后兩次優化求得最優解的不一致性，f_i為子學科原目標函數。

8.根據權利要求1或3或5或7所述的一種環保島系統設計的聯合尋優協同優化方法，其特征在于，所述步驟S1中確定近似模型的過程包括：設計變量的初始點Z₀、采樣點數目n_s和初始采樣點范圍r，生成n_s組采樣點并作為系統級設計變量期望值。