基于局部搜索策略的混合算法同步综合换热网络A Hybrid Algorithm with Local Search Strategy for Simultaneous Synthesis of Heat Exchanger Network
张春伟,崔国民,陈上
摘要(Abstract):
针对复杂换热网络混合整数非线性问题,提出了一种由混沌蚁群算法、局部搜索策略和结构进化策略组成的混合算法,同步综合换热网络。首先采用混沌蚁群算法初步优化换热网络,蚂蚁个体根据混沌搜索机制遍历整个求解域。随后引入Powell法作为局部搜索策略,加强蚂蚁个体的局部搜索能力。最后结合结构进化策略,限制算法的搜索空间,优化蚂蚁个体表示的换热网络结构,并将优化后的信息反馈。蚂蚁会根据自身、邻居和反馈的信息作进一步搜索,直到算法收敛于全局最优解。通过算例对算法进行验证,结果表明,混沌搜索机制使混合算法具有很好的全局搜索能力;Powell法加强了算法的局部搜索能力,提高了求解精度;结构进化策略能够有效地缩减搜索区间,提高搜索效率。所以混合算法能够很好地兼顾处理连续变量和整型变量,适用于换热网络综合。
关键词(KeyWords): 换热网络综合;混沌蚁群算法;局部搜索策略;Powell法
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51176125)。
作者(Author): 张春伟,崔国民,陈上
DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2016.00.035