✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可私信。
🍎个人主页：Matlab科研工作室
🍊个人信条：格物致知。
更多Matlab仿真内容点击👇
⛄ 内容介绍
1 算法原理
配煤问题是指在火电厂或其他能源生产设施中，根据需求和供给条件，合理安排燃料的配比方式，从不同类型的燃料资源中选择和组合燃料，以满足生产要求并优化成本、环境排放等指标的问题。
配煤问题的目标是找到最佳的燃料配比方案，使得供应的燃料能够满足能源设施的负荷需求，同时尽可能地降低成本、优化能源利用效率，并考虑环境和排放要求。
配煤问题需要考虑以下因素：
- 燃料种类：不同种类的燃料具有不同的特性和成本，如煤炭、天然气、石油等。
- 负荷需求：根据能源生产设施的负荷需求，确定所需的能源产量。
- 燃料性能参数：考虑燃料的热值、湿度、灰分含量、硫含量等参数，以及不同燃料之间的相容性和配比限制。
- 成本因素：考虑燃料采购的成本、供应稳定性、运输费用等，以及燃料组合的成本效益分析。
- 环境要求：考虑环境法规对排放限制的要求，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等的排放控制。
解决配煤问题通常涉及数学规划、优化算法（如线性规划、混合整数规划、遗传算法等）以及供需平衡分析等方法。这些方法根据具体情况和约束条件来寻找最优的配煤方案，以达到经济、可行和环保等目标。
2 算法流程
遗传算法是一种启发式优化算法，可以应用于配煤问题的优化求解。以下是基于遗传算法实现配煤问题优化求解的一般步骤：
- 定义基因表示：确定如何表示配煤问题中的个体和基因。例如，可以将每种燃料类型表示为基因的一部分，使用二进制编码、整数编码或其他适当的表示方法。
- 初始化种群：生成初始的随机种群，其中每个个体代表一种可能的配煤方案。
- 适应度评估：定义适应度函数来评估每个个体的适应度，即配煤方案的优劣程度。适应度函数应考虑目标函数（如成本最小化、排放最小化）和约束条件（如供需平衡、质量要求等）。
- 选择操作：根据适应度函数，使用选择算子（如轮盘赌选择、锦标赛选择等）从当前种群中选择一些个体作为父代。
- 交叉操作：对选定的父代个体，使用交叉算子（如单点交叉、多点交叉、均匀交叉等）进行基因交换，产生新的子代个体。
- 变异操作：对子代个体应用变异算子（如位变异、插入变异等），以引入新的基因变化，增加种群的多样性。
- 更新种群：将父代和子代个体合并形成新一代的种群。
- 重复执行步骤3至步骤7，直到达到终止条件（如迭代次数或达到满意的解）。
- 输出结果：根据最终种群中的适应度值和个体解码，选择具有最佳适应度的个体作为最优的配煤方案。
需要注意的是，配煤问题的具体定义和约束条件会影响遗传算法的实现方式。因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行进一步的问题建模和优化求解算法的定制化。
⛄ 部分代码
%变异规则：随机打乱变异个体的基因结构，配比之和依旧满足100
function [tmpParent, mutation_num]=ga_mutation1(tmpParent,mutation_rate,k,num_y)
b=zeros(1,num_y);
mutation_num=0;
for i=1:k
a=rand(1,1);
if(a<mutation_rate)
mutation_num=mutation_num+1;
b=tmpParent(i,2:end);%b=存放变异个体之前的基因
rowrank=randperm(length(b),num_y);%随机生成打乱顺序
tmpParent(i,2:end)=b(rowrank);%按照打乱顺序进行打乱，并取代之前的基因
end
end
end
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 陈林飞.基于分数变换光学的图像编码和信息处理技术研究[D].浙江大学,2011.DOI:CNKI:CDMD:1.2010.180280.
[2] 周俊虎,沈彬彬,陈寅彪,等.基于遗传算法的动力配煤方案的Boltzmann优化模型的研究[J].动力工程, 2003, 23(4):2598-2598.DOI:CNKI:SUN:DONG.0.2003-04-025.
[3] 燕礼富,邓全亮,范怿涛.基于预测模型和遗传算法的配煤优化研究[J].计算技术与自动化, 2010.DOI:CNKI:SUN:JSJH.0.2010-03-007.
[4] 李吉朝,张海英,王惠琴.基于遗传算法的BP神经网络优化动力配煤模型的研究[J].微型机与应用, 2017, 36(9):5.DOI:10.19358/j.issn.1674-7720.2017.09.018.
[5] 郭一楠,王凌,谭德健,等.基于遗传算法和神经网络混合优化的配煤控制[J].中国矿业大学学报, 2002.DOI:CNKI:SUN:ZGKD.0.2002-05-015.
