第15章系统优化简介
优化设计技术
机械优化设计摘要机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。
作为一门新兴学科，它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上，通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案，使期望的经济指标达到最优，它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题。
优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法。
因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。
本文论述了优化设计方法的发展背景、流程，并对无约束优化及约束优化不同优化设计方法的发展情况、原理、具体方法、特点及应用范围进行了叙述。
另外，选择合适的优化设计方法是解决某个具体优化设计问题的前提，而对优化设计方法进行分析、比较和评判是其关键，本文分析了优化方法的选取原则。
之后对并对近年来出现的随机方向法、遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法等新兴优化方法分别进行了介绍。
本文以交通领域中建立最优交通网路为例说明了优化设计方法的应用特点。
关键词：机械优化设计；约束；特点；选取原则目录第一章引言 (1)1.1优化设计的背景 (1)1.2机械优化设计的特点 (2)1.3优化设计的模型 (3)1.4优化设计的流程 (4)第二章优化设计方法的分类 (6)2.1无约束优化设计方法 (7)2.1.1梯度法 (7)2.1.2牛顿型方法 (7)2.1.3共轭梯度法 (8)2.1.4变尺度法 (8)2.2约束优化设计方法 (9)2.2.1直接解法 (9)2.2.2间接解法 (11)2.3多目标优化方法 (13)2.3.1主要目标法 (14)2.3.2加权和法 (14)第三章各类优化设计方法的特点 (15)3.1无约束优化设计方法 (15)3.2约束优化设计方法 (16)3.3基因遗传算法（Genetic Algorithem,简称GA） (16)3.4模糊优化设计方案 (17)第四章优化方法的选择 (18)4.1优化设计方法的评判指标 (18)4.2优化方法的选取原则 (19)第五章机械优化设计发展趋势 (21)第六章 UG/PRO-E建模 (23)参考文献 (27)第一章引言1.1优化设计的背景在人类活动中，要办好一件事（指规划、设计等），都期望得到最满意、最好的结果或效果。
XXXX第16章电力系统自动化技术
15.2 电力系统调度自动化
一、电力系统调度自动化的实现 （一）电网调度组织及其任务 （二）电力系统调度自动化系统的基本结构
二、电力系统调度自动化的功能
电力系统监视与控制 安全分析 经济调度 自动发电控制等
SCADA
EDC
AGC
SCADA+AGC/EDC
高层次功能提 供实时数据
状态评估
22
15.2 电力系统调度自动化
人机联系子系统
执行子系统
1）计算机硬件系统 集中式的单机双机系统 分层式的多机系统 网络式的分布系统
15
15.2 电力系统调度自动化
（二）电力系统调度自动化系统的基本结构 1）计算机硬件系统
分 前置机:各厂站远动终端的通信并取得信息 层 主控机:担任SCADA任务 式 后台机:担任安全分析和经济计算等任务
分布式配置是把各种功能分散到多台计算机中去，由局域网 LAN将各台计算机连接起来，各台计算机之间通过LAN交换数 据，备用机同样连在局域网络上，并可随时承担同类故障机 或预定的其它故障机的任务。
开放系统（Open system）
16
15.2 电力系统调度自动化
（二）电力系统调度自动化系统的基本结构 2）计算机软件系统
SCADA （广义远动系统） 13
15.2 电力系统调度自动化
（二）电力系统调度自动化系统的基本结构
计算机(信息采集处 人机联系子系统 理与控制)子系统
通信(信息传输)子系统
信息采集与命令执行子系统
模拟屏
运
屏幕
显示器 行
人
员
打印机
键盘
与上级
信息
调度通信
采集
信息 采集
先进的交通管理系统概述
综 合 交 通 控 制 系 统 （ Integrated Traffic Control
Systems，简称ITCS） 由与车载装置的双向通信而获得信息，对信息进行收 集、分析、处理，对交通信号进行控制。
信息处理系统
信息采集系统
信息传输系统
信息提供系统
ATMS信息流程图
12.1 概述
一个完善的先进的交通管理系统还能提供以下管理 服务： 信息提供；
交通控制；
交通事故处理； 排放测试与污染防治；
应急管理；
电子收费； 提高养护操作效率； 特种车辆通行管理。
12.1 概述
先进的交通管理系统（ATMS）是ITS的重要组成部分， 也是ITS中最基础的部分。 正是 ATMS 实现了交通信息的采集、传输、存储、分
第12章 先进的交通管理系统
12.1 概述 12.2 国外典型先进的交通管理系统简介
12.3 国内类似的先进的交通管理系统简介
12.4 小结
12.1 概述
先 进 的 交 通 管 理 系 统 （ Advanced Traffic Management System，简称ATMS）是智能运输系统的重要组成部分，它是 依靠先进的交通监测技术、计算机信息处理技术和通信技术 ，对城市道路和市际高速公路综合网络的交通营运和设施进
为大中城市提供交通管理解决方案，在现有交通设施 的基础上，改善现有路网运行状况，提高道路的有效利 用率和交通流量，缓解车辆增加造成的交通需求压力。 改善交通秩序，减少事故，提高行车安全，减少道路 的拥挤程度和交通事故的发生率，减少因交通拥挤、事 故等造成的出行时间延长等现象。 ATMS主要特征：
Zemax 教学 优化
第五章优化(Optimization)已知透镜的孔径、厚度、曲率半径皆为固定，可是边缘厚度希望为零，现在我将suf设在2和3之间，target设零，weight设100，但我发现我没有变量，不能优化，所以将厚度0.8设为变量去跑优化，没想到透镜厚度变更宽，MXEG 似乎没用。
请问可以在不跑优化，也就是不设罝merit function的情形下，将透镜边缘厚度改为零吗？Answer：可以在不跑优化，也就是不设罝merit function的情形下，将透镜边缘厚度改为零：具体做法是在thickness上按右键，用solve进行Edge thickness 的设罝。
或者您也可以试着使用ETVA(edge thickness value)这个操作数。
如何使Spot Diagram中的RMS&GEO变小?Answer：在Merit Function中提供几个命令来Follow您Default的内容来做Spot Size 的优化，分别是RSCE、RSCH、RSRE、RSRH，您需根据您所Default的参考依据来选择其中一个命令来使用，如Centriod、Chief Ray、Ring、Grid...etc。
在优化过程中，如何定义在不同Pupil的地方，其Longitudinal Aberration 曲线可以依照自己的意思跑吗？Answer：当在使用AXCL和LACL等命令时，无法使用Hx、Hy、Px、Py来控制实际光线所走的路径，此时会是一类型似默认的方法来达到优化，通常在Pupil的0.8处有交点，但若当您使用REAY等命令时，您可在Py的地方给定0~1的值，即代表您希望在Pupil上的某个点所出射的光线其Longitudinal Aberration会最小，即可在不同的Pupil处依您的意思去做优化。
如何使用ZEMAX的功能来分析镜头的TV Distortion?Answer：关于TV Distortion的分析同样可使用ZEMAX的分析功能，分析功能在Anaylsis->Miscellaneous->Field Curv/Dist和Grid Distortion。
《电力系统工程基础》(控制篇)
P′0 P0 P′L B′ PL A′ 0 Q′ A B Q PG f′0 f0 f ΔPL ΔPG ΔPL0
– 负荷调节效应: ΔPL = KL Δf < 0
– 负荷实际增量: ΔPL0+ ΔPL = ΔPL0 + KL Δf
– 发电机功率增量: ΔPG = –KG Δf
– 依据有功平衡，有：ΔPL0+ ΔPL = ΔPG
– 电力系统运行的安全性是指应付各种可能的扰动 以保持电力系统连续运行的能力。
山东大学电气工程学院
具体而言，电力系统的正常运行必须满足两个条
件（约束）：
– 有功、无功功率的平衡（等式约束）；
– 电能质量和设备的运行状态（即频率、电压、元件电
流、机组功率、功角等）不应超出允许要求的范围
（不等式约束）。
原动机或电源频率特性的斜率。
KG K G* PG MW / Hz f P f G N K G f N / PGN PGN f
PG
3 2 1
PGN
0
fN
f0
f
– 标志着随频率的升降发电机组发出功率减少或增加的多寡。
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– 发电机调差系数：单位调节功率的倒数。
i 1 n
– 当n台机组仅有m台参加调整时：
KGN KG1 KG 2 ... K m KGi
i 1 m
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– 需要注意的是，KS* ≠ KG* + KL* – ΔPL0 = ΔPG – ΔPL = −( KG + KL ) Δf = −( KG * PGN / f N + KL* PLN / f N ) Δf
电机的单位调节功率或调速器的调差系数。
ABS简介
15.1.1 防抱死制动系统的作用及发展概况
(2) 滑移率与制动效果
滑移率S的定义如下：
车轮被完全抱死时， = 0，S = 100；车轮作纯滚动 时，r0=V，S=0。通过试验研究，某种路面的地面附着 系数与滑移率之间的关系如图15-2所示。
15.1.1 防抱死制动系统的作用及发展概况
从这有代表性的地 面附着系数变化特性中 可知，车轮滑移率5%在 20%左右时，纵向附着 系数最大，横向附着系 数也不小。在紧急制动 时，如果能适当地控制 制动器制动力的大小， 使车轮处于边滚边滑 (S≈20%)的状态，可使 地面制动力达到最大， 改善制动效果；同时， 可保持良好的防侧滑能 力。
15.1.2
防抱死制动系统的分类
(2) 以车轮角减速度为控制参数的ABS 控制器主要根据车轮转速传感器的信号计算车轮的 角加速度，作为控制制动力的依据。计算机中事先设定 了两个门限值：一个角减速度门限值，作为车轮已被抱 死的判断值；一个为角加速度门限值，作为制动力过小 而使车轮转速过高的判断值。制动时，当车轮角减速度 达到门限值时，控制器输出减小制动力信号；当车轮转 速升高至角加速度门限值时，控制器则输出增加制动力 信号。如此不断地调整制动压力，使车轮不被抱死，处 于边滚边滑的状态。 这种控制方式传感器信号容易取得，结构较为简单， 但仅以车轮角减速度作为控制参数，其控制精度较低。
15.1.1 防抱死制动系统的作用及发展概况
1．普通制动系器的问题 (1) 车轮制动力分析 如果忽略车轮及与其 一起旋转部件的惯性力矩 和车轮的滚动阻力，汽车 制动时车轮的受力情况如 图15-1所示。
15.1.1 防抱死制动系统的作用及发展概况
地面对车轮的切向反作用力Xz使车辆产生减速度，称之为地面纵 向制动力；地面对车轮的横向反作用力XH可阻止车轮侧向滑移，称之 为地面防侧滑力。 地面制动力是在制动器的制动力矩作用下产生的，在车轮没有拖 滑时，地面制动力主要取决于制动器制动力矩的大小，即： XZ = MZ／r0 最大地面制动力:XZM≤zZ = zW z——地面纵向附着系数 在紧急制动情况下，地面纵向附着系数对制动效果有着直接的影 响。最大地面防侧滑力： XHM≤HZ = HW H——地面横向附着系数 故地面横向附着系数的大小对防止车辆侧滑、甩尾起着决定性的 作用。
行政组织学简答题、论述题及解答(第11-15章)
第十一章行政组织学习参考答案：一、简答题1、如何理解组织学习的定义？组织学习是指组织成员不断获取知识、改善自身的行为、优化组织的体系，以在不断变化的内外环境中保持可持续生存和健康和谐发展的过程。
这一定义包括三个方面的含义：（1）组织学习的内容包括三个方面的改变——组织成员认知的改变、行为的改变、组织体系的改变；（2）组织学习的目标包括两个方面：在变化的环境中保持可持续生存、在变化的环境中保持健康和谐的发展；（3）组织学习体现了系统与持续的精神理念。
2、如何理解组织学习和学习型组织的区别组织学习与学习型组织是两个意义不同的概念。
从理论上说，对组织学习的研究要早于对学习型组织的研究。
在概念的使用上，学习型组织与组织学习经常被混为一谈，这与目前有关学习型组织理论研究的尝试直接相关。
马魁特认为，当讨论学习型组织时，应将焦点放在“what”，描述如同一个共同体般学习与生产的组织所具有的系统、规则及特征。
而组织学习的焦点则是放在“how”，即组织建立并且利用知识的技能与过程。
这样，组织学习可以指称组织通过共享信息、知识和精神模式实现组织的团体学习，以促使组织成员对知识和技能的不断更新，从而实现全方位和全过程的学习以获取创造能力和提升组织核心竞争能力的过程。
因此，组织学习应该是学习型组织理论的一个核心理念。
3、简述行政组织学习的特点。
（1）行政组织学习是一种集体学习；（2）行政组织学习是一种系统化、持续的过程；（3）行政组织学习是应对环境变化、提高行政组织治理能力的学习过程；（4）行政组织学习可以带来行为和组织绩效多方面改善；（5）行政组织学习有助于促进组织体系的不断完善。
4、简述行政组织学习的功能。
（1）提升行政组织成员素质；（2）促进学习型政府建设；（3）顺应全球化、信息化浪潮对行政组织环境的置换；（4）有利于创造面向民众、公务员和世界的“生态政府”；（5）促进行政组织系统开放化和行为的社会整合能力。
5简述行政组织学习的途径。
高电压工程基础(施围)课件第15章 电力系统的绝缘配合
绝缘配合的发展过程－三个阶段
多级配合
绝缘配合的基础。
1940年以前，避雷器的保护性能及电气特性差，不能作为 原则：变电站绝缘水平>线路绝缘水平，内绝缘>外绝缘>并 联间隙>避雷器。 缺点：将内绝缘水平提得很高。
惯用法
绝缘配合 重要性
系统电压等级高，输送容量大， 一旦出现故障，损失巨大
高电压工程基础
.
15.1 绝缘配合的基本概念与方法
绝缘配合就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作 用电压（工作电压和过电压）、保护装置的特性和设备绝缘
对各种电压的耐受特性，合理选择设备的绝缘水平，以使设
备的造价、维护费用和设备绝缘故障所引起的事故损失，达 到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的——原则。 绝缘配合的目的——确定电气设备绝缘水平。 绝缘配合包括保护装置和被保护装置之间、线路和变电站
高电压工程基础
.
统计法 统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐受强度的概 率分布，用计算的方法求出绝缘放电的概率和线路故障 率，在技术经济比较的基础上，正确地确定绝缘水平。 这种方法不仅定量给出设计的安全裕度，并能按照 使用设备费、每年的运行费以及每年的事故损失费的总 和为最小的原则，确定输电系统绝缘配合的最佳方案。 简化统计法 在简化统计法中，对过电压和绝缘特性两条概率曲 线的形状，作出一些通常认为合理的假定，并已知其标 准偏差。在此基础上可以计算绝缘的故障率。 绝缘配合的统计法至今只能用于自恢复绝缘，主要 是输变电设备的外绝缘。
绝缘子片数的确定
要求：
① 在工作电压下不发生污闪； ② 下雨天在操作过电压下不发生闪络；
《常用工具软件》教案
《常用工具软件》教案一、教案简介1. 课程名称：常用工具软件2. 课程性质：综合实践课程3. 课时安排：共15课时4. 教学目标：让学生了解并掌握常用工具软件的基本功能和操作方法培养学生运用工具软件解决实际问题的能力提高学生信息素养和计算机操作技能二、教学内容1. 第五章：网络通信工具教学目标：让学生了解并掌握网络通信工具的基本功能和操作方法，提高网络沟通能力。
教学内容：电子介绍电子邮件的基本概念，如何发送、接收和管理电子邮件。
即时通讯软件：介绍即时通讯软件的基本概念，如何添加好友、发送消息、语音视频通话等。
2. 第六章：文件传输工具教学目标：让学生了解并掌握文件传输工具的基本功能和操作方法，提高文件传输效率。
教学内容：介绍文件传输工具的基本概念，如何使用网络邻居、飞秋等软件进行文件传输。
讲解文件传输过程中的注意事项，如文件格式、大小限制等。
3. 第七章：文本编辑与处理工具教学目标：让学生了解并掌握文本编辑与处理工具的基本功能和操作方法，提高文本处理能力。
教学内容：介绍文本编辑与处理工具的基本概念，如何使用记事本、Notepad++等软件进行文本编辑。
讲解文本格式、字体设置、段落排版等基本操作。
4. 第八章：图像处理工具教学目标：让学生了解并掌握图像处理工具的基本功能和操作方法，提高图像处理能力。
教学内容：介绍图像处理工具的基本概念，如何使用美图秀秀、Photoshop等软件进行图像处理。
讲解图像剪辑、美化、滤镜应用等基本操作。
5. 第九章：媒体播放与编辑工具教学目标：让学生了解并掌握媒体播放与编辑工具的基本功能和操作方法，提高媒体娱乐体验。
教学内容：介绍媒体播放与编辑工具的基本概念，如何使用暴风影音、Adobe Premiere等软件进行媒体播放和编辑。
讲解媒体文件格式、播放设置、剪辑技巧等基本操作。
三、教学方法与策略1. 案例教学法：通过实际案例，让学生了解并掌握工具软件的基本功能和操作方法。
2025版高考地理一轮总复习第3部分区域发展第15章城市产业与区域发展第2讲地区产业结构优化提能训练
第15章城市、产业与区域发展第2讲地区产业结构优化一、选择题(2024·四川成都高三期末)近50年来，随着社会经济发展，我国三大产业结构发生明显变化，各产业就业人口也随之发生变化。
下图为1970—2020年我国三大产业就业人口比重变化情况。
完成1～3题。
1.图中曲线代表第一、二、三产业的分别是( A )A．①②③ B.②③①C.①③②D.③②①2.图示时期内，①产业( C )A．就业人口逐年减少 B.产值缓慢增加C．劳动效率不断提高 D.污染排放减少3.2020年，③产业就业人口比重最高的主要原因是( D )A．兴农政策实施 B.人工智能发展C．老龄人口增加 D.服务需求量大[解析]第1题，读图可知，①是第一产业，是农业，在1970年左右在我国经济中占最大的比例，随着我国改革开放，农业的比重不断下降，第二产业和第三产业的比重不断上升，第三产业随着我国经济的快速发展，产业结构的优化，比重不断变大，超过第二产业，在我国经济中所占比重最大，所以，图中曲线代表第一、二、三产业的分别是①②③，故选A。
第2题，图示时期内，①产业比重虽然不断下降，但是随着我国人口总数的不断增加，就业人口不一定逐年减少，A错误；产值不能看出缓慢增加，B错误；随着我国科技水平的提高，农业劳动效率不断提高，C正确；随着农业加大农药、化肥的投入，污染排放增加，D错误。
故选C。
第3题，2020年，③第三产业就业人口比重最高的主要原因是随着我国产业结构的优化，产业不断升级，逐步向第三产业调整，服务需求量大，就业人口比重最高，D正确；兴农政策实施，会使农业就业人口比重增加，A错误；人工智能发展会减少对就业人口的需求量，B错误；老龄人口增加不是导致第三产业就业人口比重最高的原因，C错误。
故选D。
(2024·河北唐山模拟)景德镇是我国陶瓷名城，目前有200多家陶瓷生产企业。
2022年，三家分别从事先进材料制造、数字化软件建模和3D工业打印的知名公司，在景德镇成立了一家合资企业，进行数字化精密陶瓷3D打印相关材料与设备的研发销售活动。