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一维热传导方程的回焊炉子炉温模型

2022-08-01 00:01:05  阅读:148  来源: 互联网

标签:求解 热传导 分层 差分 目标 炉温 回焊 微分 序列


赛题链接

论文链接

1. 有限差分方法

参考

1.1 一阶微分

由泰勒公式:

  1. 对上式变形即可以得到一阶微分的向前差分公式
  1. 将上式中的h用-h替代,则可以得到一阶微分的向后差分公式
  1. 联立以上1、2,可以得到一阶微分的中心差分公式

1.2 二阶微分

利用泰勒公式将原式多展开几项。

按照同样的思路进行求解即可,可得二阶微分的中心差分公式:

1.3 论文中有限差分法的运用:

作者首先得到——一维介质热传导方程组,如下:

再由热传导方程的差分形式: 联立以上两式,解得:

2. 分层序列法

多目标问题求解常用方法为:线性加权法分层序列法
线性加权法,会涉及到不同目标对目标函数的权重值的问题。例如MTSP问题的总路程均衡度

分层序列法:是指将所有目标按其重要性程度依次排序,先求出第一个最重要的目标的最优解,然后在保证前一目标最优解的前提下依次求下一目标的最优解,一直求到最后一个目标为止。
分层序列法的核心思路即为排序。优先级高的目标求解所得的集合会成为下一个目标求解的约束条件。

2.1 简单分层序列法的局限性:

若上层最优解是唯一的,则之后所有的解也是唯一的。

2.2 传统分层序列法的改进方案:

求解较上层优化问题时给予一定的宽容度。即使只有唯一解,也在其相邻的区间内取舍一定的范围,成为下一层优化问题的约束条件。

3. 核心要点

  • 偏微分方程的求解(PDE方程:包含未知函数的偏导数 (或偏微分)的方程):有限差分方法
  • 时间步长,空间步长,连续平面区域的离散化
  • 非线性约束条件下的目标规划问题
    • 单目标多变量问题:遗传算法
    • 多目标多变量问题:基于分层序列的思想,提出接力进化的遗传算法

3.1 算法流程图

涉及启发式算法,建议绘制算法流程图:

3.2 表格中展示

并将不同次数的求解结果放在一张二维表格中展示,并选取最优解。(启发式算法需要多次求解,并选取最优值)!!!

3.3 灵敏度分析

对与结果相关的重要参数需进行灵敏度分析

标签:求解,热传导,分层,差分,目标,炉温,回焊,微分,序列
来源: https://www.cnblogs.com/litecdows/p/16538673.html

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