【技术实现步骤摘要】
一种可伸缩气力输送管道动态调度的进化多目标优化求解方法
[0001]本专利技术属于工业生产中气力输送管道的动态调度问题，具体涉及应用动态多目标优化算法和可伸缩多目标优化算法求解气力输送管道动态调度问题。
技术介绍
[0002]气力输送是一种利用气流在密闭管道内输送物料的技术，在物料输送领域应用极为广泛。气力输送的优点在于输送距离长、输送量大同时输送速度较高，但另一方面，也面临着气量大导致的能耗高，用气量波动高导致的输送压力大，管道频繁开关导致的系统安全性等问题。智能化的控制是解决此类问题的有效手段。
[0003]气力输送系统的研究已经取得了较多进展，尤其随着智能制造的推进，诸如智能阀门等一系列新型方法和手段出现，使得气力输送系统的智能控制成为可能。但目前的气力输送系统尚未解决以下关键问题：如何动态地合理调度规模不同的输送系统，以满足生产企业相互冲突的多个优化目标，如输送效率，气力能耗，系统安全等，从而实现智能化地管理整个气力输送系统。在不同规模利用气力输送以及传输物料种类多样的企业，例如钢厂和电厂，解决此类问题的意义...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单根管道最优化运行的多目标优化求解方法，其特征在于：将单个管道的最优化运行调整视为一个多目标优化问题，所述多目标优化问题包括：同时最小化管道输送能耗、最小化管道调度的运行压力峰值、最小化管道调度的压力峰值与谷值差、最大化管道输送速率；上述优化问题满足下述表达式：minimize F(x)＝<f1(x),f2(x),
…
,f
M
(x)>subject to x∈X其中，x是管道运行可调节的参数，即该优化问题的决策变量，X是决策变量的搜索空间，f
m
(x)是管道需要优化的第m个优化目标。2.如权利要求1所述的单根管道最优化运行的多目标优化求解方法，其特征在于：所述多目标优化问题利用群体优化算法来求解；利用群体优化算法来求解该多目标优化问题，其特征在于：该优化问题是一个动态多目标优化问题，利用群体优化算法来求解该多目标优化问题，从而得到压力控制方案，方法如下：步骤一：初始化种群；步骤二：对种群进行快速非支配排序，得到每个个体的层数F
i
；步骤三：从第一层开始选择个体，直到放入第F
i+1
层时个体数量恰好大于N,则只放入F1到F
i
层的个体，记此时个体数量为n；步骤四：对第F
i+1
层的个体计算拥挤度距离，选择前N
‑
n个F
i+1
层个体放入种群，此时种群大小为N；步骤五：选择、交叉、变异生成子代种群；步骤六：是否满足优化停止条件，若否转到步骤二。3.一种单根管道动态最优化运行的多目标优化求解方法，其特征在于：将单个管道的最优化运行视为一个动态多目标优化问题，所述动态多目标优化问题包括：动态最小化管道输送能耗、动态最小化管道调度的运行压力峰值、动态最小化管道调度的压力峰值与谷值差、动态最大化管道输送速率，并且该动态多目标优化问题随时间变化；上述动态多目标优化问题满足下述表达式：minimize F(x,t)＝<f1(x,t),f2(x,t),
…
,f
M
(x,t)>subject to x∈X其中x是决策变量，t是时间或环境变量，X是决策变量的搜索空间，M为自然数，该表达式说明该问题需要在不同时间找到最优解以达到优化效果；所述动态最优化运行的多目标优化求解方法为基于个体迁移的动态多目标优化方法，其包括预搜索和基于个体的迁移学习。4.如权利要求3所述的一种单根管道动态进化多目标优化求解方法，利用群体优化算法和进化迁移优化方法来求解该动态进化多目标优化问题，从而得到一个能够动态调整的压力控制方案，其特征在于：使用进化迁移优化问题动态解决群体优化算法问题，所述预搜索用于减少负迁移的可能性，该预搜索的输出是一组解的集合，该集合为引导种群；其中，所述预搜索阶段具体为：使用统一参考向量来保持引导种群的多样性，统一参考
向量R
i
的定义为下述表达式：其中，i＝1,
…
,H，H为参考向量的数量，且m和p均为自然数；对于每个计算得到的参考向量R
i
，根据个体与参考向量的距离对所有个体进行排序，并选择具有最小值的两个个体；之后，所有被选中的个体构成了种群P。5.如权利要求4所述的一种单根管道动态进化多目标优化求解方法，其特征在于，在个体迁移阶段，将引导种群和其他解送入任何以个体迁移为基础的迁移学习模块，得到一个分类器，该分类器由多个弱分类器组成，该分类器可用于生成初始种群；基于个体的迁移学习包括如下步骤：步骤1和步骤2：将预搜索过程的输出和过去一次获得的解分别输入任何以个体迁移为...
【专利技术属性】
技术研发人员：江敏，洪浩恺，
申请(专利权)人：厦门闽江智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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