基于人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡.pdf

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1、第44卷第4期2016年4月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．44No．4Apr．2016基于人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡章新1，李荣兴1，侯彦青2，谢刚1⋯，汪晶晶1(昆明理工大学1．冶金与能源学院，云南昆明650093；2．省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南昆明650093；3．昆明冶金研究院，云南昆明650031)摘要：文章主要论述了利用人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡。首先，分析了现行的人工鱼群算法在其后期收敛速度慢，容易陷入局部最优的缺点，通过改变人工鱼的步长和感知距离以及引入高斯变异算子保持鱼群的多样性的方

2、法，实现了人工鱼群算法的改进；其次，详细地阐述了实现复杂体系化学平衡的目标函数、约束条件、觅食行为、聚群行为和随机行为的原理；最后，利用改进后的算法对水煤气反应体系以及多晶硅生产体系进行了计算，其结果与文献数据的误差较小。因此，利用人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡具有一定的可靠性和实用性。关键词：人工鱼群算法；化学平衡；最小Gibbs自由能中图分类号：TQ015．9文献标识码：A文章编号：1005-9954(2016)04-0074-05DOI：10．3969／j．issn．1005-9954．2016．04．016⋯·●--l⋯_■●■l‘l1Calculationche

3、micalequiltbrinillOtcomplexsystemaasea0nartificialfishswarmalgorithmZHANGXinl，LIRong-x血91，HoUYan-qin92，XmGan91’3，WANGJing-jin91(1．FacultyofMetallurgicalandEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093。YunnanProvince，China；2．StateKeyLaboratoryofComplexNonferrousMet

4、alResourcesCleanUtilization．KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，YunnanProvince，China；3．KunmingMetallurgicalResearchInstitute，Kunming650031，YunnanProvince，China)Abstract：Calculationthechemicalequilibriumofcomplexsystembasedontheartificialfishswarlnalgorithmwasdiscussed．Fir

5、stly．thecurrentartificialfishswarmalgorithmhadslowconvergencespeedandmayeasilyfallintolocaloptimuminthelaterstage．alltheabovedisadvantageswereanalyzed．Inordertosolvetheproblems，thestepandperceiveddistanceoftheartificialfishwerechangedandGaussmutationoperatortomaintainthediversityoffishswar

6、lnwasused．Secondly．theprinciplesoftherealizationofobjectivefunction，constraintcondition，preybehavior．clusteringbehaviorandrandombehaviorwereelaborated．Intheend，thewatergasreactionsystemandthepolysiliconproductionsystemwerecalculatedbyusingimprovedalgorithm：theerroroftheresultscomparedwithl

7、iteraturewassmall．Thus．usingartificialfishswarlnalgorithmtocalculate山echemicalequilibriumofcomplexsystemisreliabilityandpracticability．Keywords：artificialfishSWfilTflalgorithm；chemicalequilibrium；theminimizationofGibbsfreeenergy在13常的化学过程研究工作中，通过复杂体系化学反应平衡的计算能够