导读:本文包含了树状灌溉管网论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:粒子群算法,树状灌溉管网优化,管径优化,matlab程序
树状灌溉管网论文文献综述
王文婷,郭乙霏[1]（2018）在《基于粒子群算法的树状灌溉管网系统优化设计》一文中研究指出研究基于粒子群算法的树状灌溉管网系统优化设计。将粒子群算法(PSO)与树状灌溉管网模型相结合,以总管网投资最小为优化目标编制了matlab程序,并针对具体实例提出了某灌区的树状灌溉管网系统优化方案。最后将该优化方案与2级遗传优化模型得到的优化方案进行对比,说明了用粒子群算法进行树状灌溉管网系统优化的可行性和优越性。(本文来源于《节水灌溉》期刊2018年05期）
胡廷贤[2]（2014）在《红梧山高效节水灌溉工程树状管网优化研究》一文中研究指出相比传统的灌溉技术，管道灌溉技术能够节约土地、减小水量损失、适应更多的地质、地形情况以及便于机耕和扩大灌溉面积等许多优点。但是，管道系统的规划、设计内容复杂，需要大量的材料及设备，导致其需要较高的一次性投入。因此进行管网的优化布置以及优化设计对节约投资，降低耗能，促进灌溉理论及技术发展都有着极强的现实意义。对于单水源重力式灌溉供水管网优化布置问题，本文先根据经验将管网概化成有向连接图，然后利用整数编码进行管网布置代码和各个管段管径代码的编写，同时设计了相应的优化遗传算法，包括：编码、解码、目标函数、适应度函数设计、管段流量推求方法、遗传算子设计等等内容。并将该方法运用于《中宁县红梧山高效节水灌溉工程》中灌溉Ⅱ区以管网投资最小为目标函数的管网优化布置优化问题。通过与原管网布置方案的对比，本优化布置方法能够得到比较优化的管网布置方案，同时将管材投资降低了5.7%。此外，本文还将轮灌的工作制度与管网优化设计结合起来，研究了确定水泵型号情况下机压管网的优化设计方法。以管网投资最小为目标函数，探讨在不同轮灌组划分情况下管网的优化问题。以人工经验进行初始轮灌组的划分，然后将初始轮灌组以及管径组合方案进行整数编码，利用遗传算法进行优化设计。在遗传算子设计时，针对染色体中不同部分(轮灌组划分整数编码段以及管径组合整数编码段)设计了交叉算子和变异算子，保证生成个体对应的是管网设计的可行解。最后将这种方法应用于红梧山项目中灌溉Ⅱ区中的小区Ⅱ-5管网优化设计中，成功使管材投资减少了9.1%，并得到优化的轮灌组划分方案以及对应的管径组合方案。实现了轮灌组划分以及各个管段管径的同步优化。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2014-05-01）
Ibrahim,Mtolera[3]（2014）在《基于粒子群算法的树状灌溉管网优化研究》一文中研究指出管道输水灌溉是农业节水的有效途径,灌溉管道化是灌溉节水发展的趋势。在管道灌溉系统中,灌溉管网(IPN)部分的投资一般要占到工程总投资的50%80%,且对管道系统的能耗和运行管理费用有很大影响。因此,在工程资金投入有限的情况下,进行管网系统布局的优化设计、最优灌溉管道尺寸的选取,寻求能满足水量和水压要求,且能使整个系统的造价最低或年费用最小和系统可靠性最高的设计方案,对节约投资、降低能耗、提高经济效益和社会效益有着重要的现实意义。低成本的灌溉管网是众多水利工程设计师设计灌溉系统的目标,针对灌溉管网布置较为依赖设计人员经验的问题,许多研究学者已用动态规划、线性和非线性规划和遗传算法等理论对灌溉管网布置进行了研究,但由于现实中的制约因素和研究理论的计算繁琐导致设计方案并不能在现实应用中得到很好的应用。本文以树状灌溉管网为研究对象,总结了国内外灌溉管网优化的研究方法和研究成果,并在此基础上针对目前研究中存在的问题与不足,采取理论研究、计算机模拟计算和实例分析相结合的方法,应用粒子群算法(PSO)最优化理论和图论知识,以减小投资成本为目标,对树状灌溉管网布置与管径优化进行了研究,建立了基于粒子群算法的树状管网布置与管径优化模型,并借助MATLAB编制了灌溉管网优化设计代码。同时通过实例,对比了粒子群优化算法模型和遗传算法(GA)模型经行了对比,研究了不同优化算法之间的差异性。通过研究得出在布置段编码设计中将设计经验有机的融入到优化计算的初始阶段,提高了优化计算的计算效率和可行性；基于粒子群算法,以MATLAB作为编程工具,编写优化算法程序,提高了计算效率,实现了在现实应用中的简单化；对比粒子群优化模型和遗传算法模型,得出粒子群算法增加了搜索空间,是一种快速搜索算法,并较遗传算法模型优化方案的投资成本低。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2014-05-01）
马雪琴,吕宏兴,朱德兰,张春娟[4]（2013）在《基于遗传算法的树状灌溉管网优化设计》一文中研究指出针对树状灌溉管网优化设计的特点,以管网投资最小为优化目标,提出了一种符合实际且能结合设计人员经验的灌溉管网优化布置,并利用基于整数编码的遗传算法进行求解,减少了非可行解的产生。并编制了matlab优化设计程序,通过实例进行验证,并与相关优化算法进行比较,研究表明,该方法可获得较优的树状管网设计方案。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2013年04期）
胡杰华,马孝义,姚慰炜,王峥,尹京川[5]（2012）在《基于最小生成树模型的树状灌溉管网的优化设计》一文中研究指出针对灌溉管网优化中的管网布置和管径选择问题,以追求管网投资最小为目标,采用结合设计者工程经验的Kruskal算法生成符合工程要求的灌溉管网最小生成树。将管网中的线路根据节点之间的距离进行边权赋值,参与最小生成树求解,保证算法的可用性,并与相关生成树算法进行比较。实例研究表明,该方法能克服局部最优解的缺陷,能快速求解符合工程实际的树状管网布置和管径。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2012年02期）
杨建军,战红,丁玉成,赵万华[6]（2010）在《树状灌溉管网优化的整数编码改进遗传算法》一文中研究指出建立了以投资最小为目标函数的树状灌溉管网优化数学模型,并采用整数编码改进遗传算法对模型进行求解。针对完整树状管网优化的特点,通过对整数编码的编码方式进行改进,实现了同时对管网中管线连接关系和管径的优化。改进了目标函数映射到适应函数的变换方式,设计了随机多父辈交叉方法,提出了2种与优化问题相适应的变异方法,从而提高了算法的优化性能。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2010年11期）
杨建军,丁玉成,赵万华[7]（2010）在《基于环路和改进遗传算法的树状灌溉管网优化》一文中研究指出以投资最小为目标函数,建立了树状灌溉管网优化数学模型,用外部惩罚函数法将问题转化为无约束优化问题,并采用改进遗传算法进行求解。根据树状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,以同时对管网布置形式和管径进行优化。在遗传算法产生初始解及交叉、变异操作时,采用基于环路的方法,减少了不可行解的产生,提高了算法的计算效率,算例说明该优化方法有效、实用。(本文来源于《农机化研究》期刊2010年03期）
李海滨[8]（2009）在《树状灌溉管网布置与管径同步优化模型和算法研究》一文中研究指出管道输水灌溉是发展节水农业的重要途径,灌溉管道化是灌溉节水发展的趋势。在管道灌溉系统中,管网部分的投资一般要占到工程总投资的50%~80%,而且影响管道系统的能耗和运行管理费用。因此,在工程资金投入有限的情况下,进行管网系统的优化设计、寻求能满足水量和水压要求,且能使整个系统的造价最低或年费用最小、系统可靠性最高的设计方案,对节约投资、降低能耗、提高经济效益和社会效益有着重要的现实意义。本文以树状灌溉管网为研究对象,在总结国内外管网优化研究和最优化技术成果的基础上,针对目前研究中存在的问题与不足,采取理论研究、计算机模拟计算和实例分析相结合的方法,应用遗传算法最优化理论和图论知识,以投资最小为目标,对树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法进行了研究,建立了基于整数遗传算法的树状管网布置与管径同步优化模型。研究了基于Visual Basic6.0开发平台的树状灌溉管网同步优化应用软件,实现了基于MATLAB的遗传算法管网布置与管径的同步优化程序和软件的集成一体化及CAD图形的同步可视化。本文的研究主要取得了以下成果:(1)本文所研究的树状管网同步优化方法主要针对农田中的不规则灌溉管网,依据树状供水管网单点供水的原则,在管网布置段编码设计中,将管网概化为有向网络图,摒弃了图论中遗传计算复杂编码方法,通过简单的编码方法,提高了遗传计算效率,增强优化方法的可操作性。(2)本文在布置段编码设计中,根据设计人员的经验确定出每个节点所有可能的供水管段,将设计经验有机的融入到优化计算的初始阶段,同时也有效地减少了优化计算中不可行解的数目,提高了优化计算的计算效率和可行性。(3)将融入设计员经验的管网布置优化与管径优化结合起来,实现管网的布置与管径的同步优化,以实现管网的全局最优化。(4)利用Sheffield大学开发的gatbx遗传算法工具箱,以MATLAB作为编程工具,在遗传算法程序设计中,采用了整数编码的方法,避免了二进制遗传编码冗余问题。以VB为平台编写的优化应用软件实现了同步优化算法程序和软件的集成一体化及CAD图形的同步可视化。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2009-03-01）
马孝义,范兴业,赵文举,康银红[9]（2008）在《基于整数编码遗传算法的树状灌溉管网优化设计方法》一文中研究指出针对树状管网布置中较多依赖设计人员经验的特点,提出了一种基于整数编码遗传算法的树状管网两级优化方法。第一级优化是根据树状管网单点供水的原则,建立了融合工程设计经验的树状管网优化布置整数编码遗传算法模型,克服了传统二进制编码方法易产生不可行解的问题,可快速寻找出一组符合工程实际情况的管网布置方案。第二级优化在确定管网布置方案组的基础上采用整数编码的遗传算法,以投资最小为目标,建立了管径优化模型与算法。编制了灌溉管网两级优化设计Matlab程序,进行了工程实例验证。与单亲遗传算法(SPGA)和管网布置经验设计方法进行了比较,表明本文提出的基于整数编码的管网优化设计方法可方便地将设计经验融合到优化计算过程中,能降低管网优化设汁的复杂性和求解难度,快速有效求解符合工程实际的管网优化方案。(本文来源于《水利学报》期刊2008年03期）
范兴业,马孝义,康银红,青海华[10]（2007）在《树状灌溉管网两级遗传优化设计》一文中研究指出针对树状管网布置依赖设计人员经验的特点,提出了一种基于整数编码遗传算法的树状管网两级优化方法:第一级优化根据树状管网单点供水的原则,避免了最优生成树方法的复杂性,将设计人员的经验有机融合到设计过程中,寻找出一组符合工程情况的管网布置形式;第二级优化在第一级优化的基础上采用整数编码的遗传算法,以投资最小为目标函数,计算出最优管径组合。该方法采用MATLAB6.5编程,可得出较优的布置方案。(本文来源于《人民黄河》期刊2007年06期）
树状灌溉管网论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
相比传统的灌溉技术，管道灌溉技术能够节约土地、减小水量损失、适应更多的地质、地形情况以及便于机耕和扩大灌溉面积等许多优点。但是，管道系统的规划、设计内容复杂，需要大量的材料及设备，导致其需要较高的一次性投入。因此进行管网的优化布置以及优化设计对节约投资，降低耗能，促进灌溉理论及技术发展都有着极强的现实意义。对于单水源重力式灌溉供水管网优化布置问题，本文先根据经验将管网概化成有向连接图，然后利用整数编码进行管网布置代码和各个管段管径代码的编写，同时设计了相应的优化遗传算法，包括：编码、解码、目标函数、适应度函数设计、管段流量推求方法、遗传算子设计等等内容。并将该方法运用于《中宁县红梧山高效节水灌溉工程》中灌溉Ⅱ区以管网投资最小为目标函数的管网优化布置优化问题。通过与原管网布置方案的对比，本优化布置方法能够得到比较优化的管网布置方案，同时将管材投资降低了5.7%。此外，本文还将轮灌的工作制度与管网优化设计结合起来，研究了确定水泵型号情况下机压管网的优化设计方法。以管网投资最小为目标函数，探讨在不同轮灌组划分情况下管网的优化问题。以人工经验进行初始轮灌组的划分，然后将初始轮灌组以及管径组合方案进行整数编码，利用遗传算法进行优化设计。在遗传算子设计时，针对染色体中不同部分(轮灌组划分整数编码段以及管径组合整数编码段)设计了交叉算子和变异算子，保证生成个体对应的是管网设计的可行解。最后将这种方法应用于红梧山项目中灌溉Ⅱ区中的小区Ⅱ-5管网优化设计中，成功使管材投资减少了9.1%，并得到优化的轮灌组划分方案以及对应的管径组合方案。实现了轮灌组划分以及各个管段管径的同步优化。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
树状灌溉管网论文参考文献
[1].王文婷,郭乙霏.基于粒子群算法的树状灌溉管网系统优化设计[J].节水灌溉.2018
[2].胡廷贤.红梧山高效节水灌溉工程树状管网优化研究[D].西北农林科技大学.2014
[3].Ibrahim,Mtolera.基于粒子群算法的树状灌溉管网优化研究[D].西北农林科技大学.2014
[4].马雪琴,吕宏兴,朱德兰,张春娟.基于遗传算法的树状灌溉管网优化设计[J].中国农村水利水电.2013
[5].胡杰华,马孝义,姚慰炜,王峥,尹京川.基于最小生成树模型的树状灌溉管网的优化设计[J].中国农村水利水电.2012
[6].杨建军,战红,丁玉成,赵万华.树状灌溉管网优化的整数编码改进遗传算法[J].安徽农业科学.2010
[7].杨建军,丁玉成,赵万华.基于环路和改进遗传算法的树状灌溉管网优化[J].农机化研究.2010
[8].李海滨.树状灌溉管网布置与管径同步优化模型和算法研究[D].西北农林科技大学.2009
[9].马孝义,范兴业,赵文举,康银红.基于整数编码遗传算法的树状灌溉管网优化设计方法[J].水利学报.2008
[10].范兴业,马孝义,康银红,青海华.树状灌溉管网两级遗传优化设计[J].人民黄河.2007