基于局部搜索策略的混合算法同步综合换热网络 A Hybrid Algorithm with Local Search Strategy for Simultaneous Synthesis of Heat Exchanger Network

针对复杂换热网络混合整数非线性问题，提出了一种由混沌蚁群算法、局部搜索策略和结构进化策略组成的混合算法，同步综合换热网络。首先采用混沌蚁群算法初步优化换热网络，蚂蚁个体根据混沌搜索机制遍历整个求解域。随后引入Powell法作为局部搜索策略，加强蚂蚁个体的局部搜索能力。最后结合结构进化策略，限制算法的搜索空间，优化蚂蚁个体表示的换热网络结构，并将优化后的信息反馈。蚂蚁会根据自身、邻居和反馈的信息作进一步搜索，直到算法收敛于全局最优解。通过算例对算法进行验证，结果表明，混沌搜索机制使混合算法具有很好的全局搜索能力；Powell法加强了算法的局部搜索能力，提高了求解精度；结构进化策略能够有效地缩减搜索区间，提高搜索效率。所以混合算法能够很好地兼顾处理连续变量和整型变量，适用于换热网络综合。