为有效处理基于光伏的分布式发电过程中存在的过电压和过载问题,在研究了低压配电系统功率流、光伏发电、需求响应等模型的基础上,提出了一种基于需求响应机制的柔性负荷模型。该模型为一个典型的非线性规划问题,可通过PSO算法进行求解。仿真阶段,利用基于光伏的分布式低压馈线模型验证所提柔性负荷模型,结果表明,所提模型能够将需求进行转移,且电压和电流均满足限制条件。实验结果也进一步验证了该模型能够提升能源利用效率。

针对薄煤层采煤机摇臂行星传动齿轮优化设计问题,以优化设计理论为基础,以渐开线圆柱齿轮设计原则、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、行星传动齿轮配齿要求等为约束条件,以行星传动齿轮体积最小为优化设计目标。从具体问题抽象出5个变量,7类边界约束条件和3个关联条件组成的复杂数学模型,分别运用fmincon非线性规划方法和遗传算法,在MATLAB软件上实现问题求解。结果表明,非线性规划和遗传算法两种优化方法都能够达到减小行星减速器体积,提高功率密度的设计目标;遗传算法相比非线性规划方法在寻找全局最优解方面,更有优势。

基于层叠模型和两面屈服准则，发展了有限随动强化结构安定下限分析的正交基无单元Galerkin法。模拟结构随动强化效应的层叠模型将结构考虑成由具有不同屈服应力和相同弹性模量的理想弹塑性结构层叠而成，从而可将理想弹塑性结构安定分析方法方便地发展应用于有限随动强化结构的安定分析。通过典型算例分析，验证了有限随动强化结构安定分析方法合理且有效，并且得出了一些有意义的结论。

对在任意轴对称分布荷载作用下体积保持常数的变厚度圆柱壳的强度优化设计问题进行了研究.采用阶梯折算法,用传递矩阵导出了变厚度圆柱壳的初参数解的显式表达式.根据Huber-Mises-Hencky强度准则,将变厚度圆柱壳的强度优化转化为极小化当量应力的非线性规划问题,并采用投影梯度法建立了问题的优化方法.对几个典型问题进行了计算分析,取得了较好的结果.

根据形状误差定义及数学规划理论,建立了形状误差包容评定的统一的非线性规划模型,指出了这模型实质上是多目标优化的问题。再将该优化问题转化成单目标优化问题,并对该问题提出了用逐次二次规划的解法（SQP法）。由于模型是凸的,在求解中SQP法又能保留非线性的信息,因此评定过程对初始参数的要求低,且稳定、可靠、效率高。几个算例的验证结果均符合凸规划全局最优判别准则。

介绍了三维塑性极限分析下限法的基本原理.将计算区域离散为有限个三维空间单元利用极限分析中的下限定理借助有限元思想建立数学规划模型并引入非线性规划的数值方法寻求问题的下限解.以均匀土质边坡的极限荷载作为算例比较了所得数值解与经典塑性力学理论解论证了该方法的正确性.

为了探究机械臂分拣过程中切分精度与能耗之间的最优关系,根据D-H矩阵建立机械臂数学模型,用Euler-Lagrange方程描述机械臂动力学方程,以最优化控制必要条件构建系统限制方程,建立了机械臂的最优能耗控制模型,并用符号语言推导公式,最后使用直接配置非线性规划法将两点边值问题转化为一般的非线性规划问题,得到系统的最优解,并对机械臂分拣目标物过程的切分精度与能耗最优关系进行探讨。仿真结果表明:在规定时间内,机械臂完成分拣动作过程中,切分份数越多,切分精度越细,最优能耗越小,但在达到某一值数后,就不再减少。

良好的测试性是舰船装备具有可保障性和战备完好性,能够持续发挥装备效能的重要前提。然而对于提高测试性水平,一方面提高了装备可用性和装备使用过程中的测试经济性,另一方面也增加了测试性设计费用和技术风险,因此要通过测试性规划确定合理的测试性指标,使装备具有可满足各方面要求的测试性水平。在系统稳态可用度模型和测试经济性模型的基础上,建立了以降低全寿命周期测试费用为目标,以稳态可用度、技术风险为约束的测试性规划模型。实例演示了基于遗传算法（GA）的模型求解方法,验证了模型的有效性。

多液压驱动单元操作大型物体时的力协调控制是必不可少的。本文针对各种偏重的影响，设计采用了一种非线性规划算法，根据特定的约束条件对驱动单元压力值实时规划。仿真结果表明，该方法不但具有较高的精度而且具有快速收敛的特性。