为减少温度对超磁致伸缩执行器（GMA）输出位移的影响,采用串级PID控制策略对GMA进行精确温度全闭环控制。通过热平衡方程推导了GMA的传热学数学模型,并建立了串级PID控制策略的实施方案。采用遗传算法对串级PID控制器进行PID参数优化整定。仿真结果表明,遗传算法优化得到的GMM温度阶跃响应曲线的调节时间和超调量指标均优于单纯形法优化后的响应曲线指标。而在GMA温控平台上的试验结果表明,串级PID控制获得的GMM温度阶跃响应调节时间513.2s,超调量2.75%,温控精度可达±0.1℃,控制效果远远优于单环控制。

提出了DNA计算模型应用于圆柱度误差评定的方法,除了常规遗传算法搜索效率高、全局优化性能好的特点外,该方法的一个突出特点是可以根据待求设计参数的取值范围,设计相应的参数遗传密码表,从而将所有的误差评定算法统一在一个算法之中.

为了能够更好的在优化域中寻找全局最优解，将多岛遗传算法（MIGA）应用到连续体结构拓扑优化中，以二进制编码映射离散化后优化域中的单元，采用有限单元法进行适应度的求解，并将结构中连通域的个数作为约束条件加入到适应度计算中，对典型算例进行了优化设计。

分析大型风机液力变桨系统的失效特性,基于三参数Weibull分布函数拟合可靠性衰变规律,通过建立极大似然方程组对函数参数逐一求解。采用遗传算法优化求解过程,并在遗传算法种群迭代过程中动态修正个体的交叉及变异概率,以解决适应度发散的问题。结合实际数据,计算得出大型风机液力变桨系统的三参数Weibull分布可靠性函数,并将其与二参数Weibull分布拟合结果进行对比。结果表明,基于三参数Weibull分布的时变失效率估算结果的适应性更高,避免了在失效初始阶段的不合理估计,能够更好地模拟大型风机液力变桨系统的失效特点。

提出了求解集成式工艺规划与车间调度问题的两阶段混合算法。在工艺规划阶段,使用遗传算法为每个工件生成可选的近优工艺路线集,动态地为车间调度阶段输入已确定的工艺路线;在车间调度阶段,使用蜜蜂交配优化算法快速寻优,设计了蜂王婚飞的流程以保证算法的全局搜索能力,构建了基于不同邻域结构的工蜂培育幼蜂局部搜索策略。使用基准测试集对提出的方法进行验证,并与现有算法进行对比,计算结果证明了提出方法的有效性。

为了回收矿用电动轮自卸车机械制动能量,提高其运行经济性,设计了基于超级电容储能的能量回馈系统。由于电动轮自卸车能量回馈系统中超级电容储能容量配置大,导致价格昂贵,因此在建立驱动储能系统数学模型的基础上,综合考虑了经济性、能量回馈效果以及系统尺寸和重量,构造了优化目标函数。并以超级电容充放电特性和电动轮自卸车启动、制动整个过程的动力性能指标作为约束条件,运用改进的遗传算法（GA）对超级电容储能容量进行了优化配置。最后搭建了实验平台和Madab/Simulink仿真模型,并对比了优化前后的系统参数,结果显示,在系统重量和尺寸优化的同时,能量回馈系统大大提高了电动轮自卸车运行的经济性和其驱动系统的动力性能。仿真和实验验证了所提方法的可行性和有效性。

为了提高机油冷却器的散热效率从而降低机油温度以保证发动机润滑系统的可靠性,以波纹板式散热器为研究对象,采用遗传算法对波纹板的结构参数进行了目标优化,采用计算流体动力学的方法模拟了散热器内部的流场和温度场的分布情况,并对优化结果的有效性进行了模拟验证。仿真结果表明：波纹板的节距、高度、倾角对流体的流动和换热具有重要的影响;当波纹节距为13.7mm、波纹高度为5.2mm、波纹倾角为49.5°时散热器的工作性能最佳,并且随着雷诺数的增加,TPF的值先增大后减小。通过试验测试验证了遗传优化算法和CFD仿真结果的准确性,研究方法对波纹板式散热器的优化设计具有实际的意义。

依据高速铣削表面粗糙度预测模型，建立了以提高加工效率为目标的优化模型，运用遗传算法对铣削参数进行了优化计算，得到了不同表面粗糙度要求下较优的铣削参数组合方案。应用优化的参数进行加工，表面加工质量得到了保证，同时效率也有所提高。

针对影响管控一体柔性装配线平衡因素的复杂性与多样性问题,提出一种基于实时分析工序装配柔性因子的管控策略和改进型遗传算法的优化处理方法。首先综合权衡管控一体柔性装配线不平衡的各类因素,为装配工序建立装配次数-预期时间函数与平衡模型;其次在管控决策台对平衡状态实时分析的基础上,构建了基于改进型遗传算法的优化处理模型,并给出基于动态工位分割算法和动态交叉、变异概率的算法改进步骤。

针对静力压桩机液压系统非线性时变的特点，提出一种基于协调控制的同步控制策略，在两执行器分别进行位置PID控制的基础上，对同步误差采用模糊-PI控制策略。使用遗传算法优化位置PID控制器参数时，利用罚函数控制允许的系统超调量大小；对每个同步误差等级和误差变化率等级分别引入加权因子α和β，实现模糊规则的自动提取；应用遗传算法优化设计模糊规则提取的加权因子和模糊控制器的量化因子、比例因子。仿真结果表明，当静力压桩机控制对象参数变化±20％时，两执行器的同步误差可控制在±1．5mm之内。