【摘 要】
:
复杂产品由于制造复杂、造价昂贵等原因,其重要参数往往需要进行优化,以达到在保证输出性能满足的前提下尽量减少成本的目的。在面对如此关系复杂的多参数优化问题时,最优化
论文部分内容阅读
复杂产品由于制造复杂、造价昂贵等原因,其重要参数往往需要进行优化,以达到在保证输出性能满足的前提下尽量减少成本的目的。在面对如此关系复杂的多参数优化问题时,最优化方法可能因难以计算导数信息而不可行,因此一些基于搜索的启发式算法(遗传算法,粒子群算法等)会在这个问题上更有效。启发式算法由于不能积累搜索的经验常常需要花费大量时间进行搜索,而深度强化学习可以积累智能体在环境中搜索的经验,训练出有效的价值函数网络,在相似问题中进行快速优化。本文以大型永磁直驱风力发电机这一复杂产品为背景,提出一种将深度强化学习算法应用于解决复杂产品设计参数优化的方法,降低了优化时间。首先,本文建立了大型永磁直驱风力发电机的结构参数优化问题的理论模型,详细描述了风力发电机的设计参数,确定了基于磁路法建模的计算模块。通过分析风力发电机参数优化问题,定义了19个重要的结构参数作为优化目标,优化对象为有效材料的总成本,约束条件为5项输出性能指标,并分析了不同类型数据处理和磁路法建模计算上的难点。其次,本文创新性地提出将深度强化学习算法应用于参数优化问题的方法。结合参数优化问题的特点,定义了状态、动作空间以及回报函数。构建了神经网络结构的价值网络,并通过实验分析确定神经网络的结构和激活函数。然后根据深度强化学习算法设计了参数优化问题对应的训练和优化过程。再次,针对大型永磁直驱风力发电机的结构参数优化问题,实现了遗传算法、粒子群算法以及本文提出的深度强化学习算法对该问题的优化。结果表明,深度强化学习算法的优化结果要优于遗传算法和粒子群算法,深度强化学习算法的训练时间要远大于前两种算法,但是训练好的价值网络用于优化过程时可以大大减少优化用时。但是深度强化学习也有训练时间过长和对参数结构的依赖性强的缺点,需要在合适的情景下使用。最后,本文开发了大型永磁直驱风力发电机的结构参数优化系统,分析需求,明确功能,设计了参数优化系统框架。使用Matlab GUI编写遗传算法、粒子群算法和深度强化学习算法优化界面,编写基于Matlab和Python的后台计算程序,能够让相关技术人员方便地使用这些算法对风机产品的结构进行优化。
其他文献
电化学-力学耦合机制对硅基负极充放电过程中应力松弛及循环稳定性具有至关重要的作用,但硅锂化过程中伴随大的体积变形所涉及的几何非线性问题及循环锂化过程中电化学性能的
α-亚麻酸(Alpha linolenic acid,ALA)是一种人体健康所需的必需ω-3脂肪酸,它具有保护心血管、抗癌、神经保护、抗骨质疏松、抗炎和抗氧化作用等。紫苏籽油含有大量的不饱和脂
煤炭是我国的重要能源,在我国现代化建设进程中起到了不可替代的作用。作为我国厚煤层及特厚煤层主要的开采方式之一,综采放顶煤开采使得煤炭的安全高效开采成为了现实。由于综采放顶煤液压支架放煤部的煤矸识别难题至今没有得到有效解决,放煤部的自动化控制水平一直无法取得实质性突破,阻碍着煤炭的开采效率和煤企经济效益的进一步提高。煤矸振动识别法通过监测尾梁的机械振动情况来自动识别煤炭的放落程度,是目前广泛流行的煤
激光等离子体(Laser produced plasma)是利用高能量脉冲激光聚焦于靶材表面产生的高温高密等离子体。通过测量激光等离子体的时空分辨光谱可以进行原子结构信息、等离子体参
面向电催化还原CO_2的高效催化剂的研究,对于有效解决环境污染问题和全球性的能源问题具有重要意义。铜电催化剂具有成本低,CO_2还原产物多样的优点,但存在析氢严重、目的还原产物选择性低等需要解决的难题。本研究以大电活性表面积的多孔Cu作为基底,电沉积SnO_2、Zn O以抑制析氢反应的竞争,提高对于CO_2还原的选择性。再进一步通过焙烧-电还原法促进电极表面Cu、Sn原子的迁移再分布,制备高密度C
果蔬产业随着时代不断发展,传统机械式的输送方式已经不能满足如今的果蔬输送要求。环形射流泵作为一种水力输送机械,在果蔬输送过程中兼顾了输送和清洗两种功能,是一种很有
原子团簇是由大量原子在原子间相互作用力的驱动下形成的一个相对稳定的聚集体。团簇的多数性质都与团簇内部的原子排列方式有关,确定团簇的最低能量结构是一项重要的基础性
纤维素酶是一类能够将纤维素降解为葡萄糖的多组分酶系的总称,它们协同作用分解纤维素产生寡糖和纤维二糖,最终水解为葡萄糖。在结构上,纤维素酶由催化结构域(CD)、结合结构域(C
本文结合理论研究和某O2O外卖平台的案例分析,对O2O服务企业的商业特点进行分析并创新性地提出了合理的估值方法。本文首先对包括用户留存率、消费行为模式、平台佣金比例、
近十几年来,飞秒光梳在各应用领域产生了革命性影响,然而,各应用领域对光梳也提出了更多的要求,特别是在波长覆盖范围方面。基于二阶非线性效应的频率变换过程,比如光参量振