數(shù)學(xué)建模論文大全(優(yōu)秀)值得下載

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1、數(shù)學(xué)建模論文姓名學(xué)院年級(jí)專業(yè)學(xué)號(hào)聯(lián)系電話相關(guān)學(xué)科成績(jī)高等數(shù)學(xué)線性代數(shù)概率統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)英語(yǔ)四級(jí)英語(yǔ)六級(jí)范興容自動(dòng)化06級(jí)自動(dòng)化200649201365761578783858794張偉自動(dòng)化06級(jí)自動(dòng)化200647781364761980062656275530劉圓軟件工程06級(jí)軟件工程2006540413658340174919290499小組成員介紹：基于遺傳算法的機(jī)組組合問(wèn)題的建模與求解摘要本文針對(duì)當(dāng)前科技水平不足以有效存儲(chǔ)電力的情況下產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)機(jī)組組合的問(wèn)題，考慮負(fù)荷平衡、輸電線傳輸容量限制等實(shí)際情況產(chǎn)生的約束條

2、件，建立機(jī)組組合優(yōu)化模型，追求發(fā)電成本最小。同時(shí)采用矩陣實(shí)數(shù)編碼遺傳算法（MRCGA）和窮舉搜索算法，利用MATLAB7.0.1和C++編程，分別對(duì)模型進(jìn)行求解，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析比較，以此來(lái)幫助電力部門制定機(jī)組啟停計(jì)劃。首先，建立發(fā)電成本最小目標(biāo)函數(shù)和各項(xiàng)約束條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。其中機(jī)組空載成本和增量成本之和隨該機(jī)組發(fā)電出力增長(zhǎng)呈折線關(guān)系，在分析計(jì)算時(shí)為了簡(jiǎn)便，本文采用一條平滑的二次曲線來(lái)近似代替。對(duì)于問(wèn)題1，選取相應(yīng)的約束條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行約束，從而給出優(yōu)化模型Ⅰ。由于問(wèn)題1的求解規(guī)模很小，所以采用窮舉搜索算法，利用C++編

3、程求解，得到了3母線系統(tǒng)4小時(shí)的最優(yōu)機(jī)組組合計(jì)劃（見(jiàn)表一）。對(duì)于問(wèn)題2，在優(yōu)化模型Ⅰ的基礎(chǔ)上，增加最小穩(wěn)定運(yùn)行出力約束、機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)時(shí)的出力約束以及機(jī)組最小運(yùn)行時(shí)間和最小停運(yùn)時(shí)間約束這三個(gè)約束條件，建立了優(yōu)化模型II。同時(shí)采用遺傳算法和窮舉搜索算法，利用MATLAB和C++編程，分別對(duì)模型進(jìn)行求解，部分結(jié)果如下：發(fā)電總成本（單位：元）矩陣實(shí)數(shù)編碼遺傳算法6780窮舉搜索算法6820在對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行了分析比較，重新制定了3母線系統(tǒng)4小時(shí)最優(yōu)機(jī)組組合計(jì)劃（見(jiàn)表三）。對(duì)于問(wèn)題3，用IEEE118系統(tǒng)對(duì)優(yōu)化模型II進(jìn)行測(cè)試。由于求解規(guī)

4、模巨大，同樣采用遺傳算法和窮舉搜索算法，利用MATLAB和C++編程，分別對(duì)模型進(jìn)行求解，部分結(jié)果如下：發(fā)電總成本（單位：百萬(wàn)）矩陣實(shí)數(shù)編碼遺傳算法2.034窮舉搜索算法2.135在對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行比較時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)于大規(guī)模問(wèn)題，遺傳算法優(yōu)勢(shì)明顯，將其求解結(jié)果作為24小時(shí)的最優(yōu)機(jī)組組合計(jì)劃（見(jiàn)附錄）。最后，我們就模型存在的不足之處提出了改進(jìn)方案，并對(duì)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。關(guān)鍵字機(jī)組組合優(yōu)化模型矩陣實(shí)數(shù)編碼遺傳算法窮舉搜索算法53一、問(wèn)題的提出當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)還不能有效地存儲(chǔ)電力，所以電力生產(chǎn)和消費(fèi)在任何時(shí)刻都要相等，否則就會(huì)威脅電力系統(tǒng)安全運(yùn)

5、行。為了能夠?qū)崟r(shí)平衡變化劇烈的電力負(fù)荷，電力部門往往需要根據(jù)預(yù)測(cè)的未來(lái)電力負(fù)荷安排發(fā)電機(jī)組起停計(jì)劃，在滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行條件下，追求發(fā)電成本最小。在沒(méi)有電力負(fù)荷損耗以及一個(gè)小時(shí)之內(nèi)的電力負(fù)荷和發(fā)電機(jī)出力均不變的前提下，假定所有發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本都是由3部分組成:1.啟動(dòng)成本（StartupCost），2.空載成本（Noloadcost），3.增量成本（IncrementalCost）。需要考慮的約束有:1．負(fù)荷平衡約束2．系統(tǒng)備用約束3．輸電線路傳輸容量約束4．發(fā)電機(jī)組出力范圍約束5．機(jī)組增出力約束6．機(jī)組降出力約束。問(wèn)題1：

6、3母線系統(tǒng)有一個(gè)3母線系統(tǒng)，其中有2臺(tái)機(jī)組、1個(gè)負(fù)荷和3條輸電線路，已知4個(gè)小時(shí)的負(fù)荷和系統(tǒng)備用要求。請(qǐng)求出這4個(gè)小時(shí)的最優(yōu)機(jī)組組合計(jì)劃。最終結(jié)果應(yīng)該包括總成本、各小時(shí)各機(jī)組的狀態(tài)、各小時(shí)各機(jī)組的發(fā)電出力和各小時(shí)各機(jī)組提供的備用。問(wèn)題2：3母線系統(tǒng)在問(wèn)題1的基礎(chǔ)上，考慮發(fā)電機(jī)組的下列物理特性約束:1.發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定出力范圍約束2.機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的出力約束3.機(jī)組停運(yùn)時(shí)的出力約束4.機(jī)組最小運(yùn)行時(shí)間約束5.機(jī)組最小停運(yùn)時(shí)間約束。重新制定最優(yōu)機(jī)組組合計(jì)劃。問(wèn)題3：IEEE118系統(tǒng)用IEEE－118節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)對(duì)問(wèn)題2的求解模型進(jìn)行測(cè)

7、試，試求出24個(gè)小時(shí)的最優(yōu)機(jī)組組合計(jì)劃。最終結(jié)果應(yīng)該包括總成本、各小時(shí)各機(jī)組的狀態(tài)、各小時(shí)各機(jī)組的發(fā)電出力和各小時(shí)各機(jī)組提供的備用。二、問(wèn)題的分析機(jī)組優(yōu)化組合和優(yōu)化啟停就是要在滿足約束條件的情況下，優(yōu)化地選定各時(shí)段參加運(yùn)行的機(jī)組，求出機(jī)組的最佳運(yùn)行方案，實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本最小。然而，機(jī)組組合問(wèn)題是一個(gè)多變量、多約束的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題。針對(duì)此類問(wèn)題的求解，數(shù)學(xué)類優(yōu)化方法如線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等，都存在明顯不足之處。而采用智能優(yōu)化算法對(duì)此問(wèn)53題的研究較多，主要包括遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊優(yōu)化等

8、算法。其中模擬退火算法收斂速度慢、禁忌搜索算法對(duì)初始解依賴性較強(qiáng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法存在網(wǎng)絡(luò)合適的隱含層數(shù)目和節(jié)點(diǎn)數(shù)目難以確定、模糊優(yōu)化方法的隸屬函數(shù)和模糊推理規(guī)則的確定較困難。鑒于遺傳算法作為一種新的全局優(yōu)化搜索算法，以其簡(jiǎn)單通用、魯棒性強(qiáng)、適于并行處理及應(yīng)用范