بهینه‌یابی دکل‌های انتقال نیرو به‌کمک الگوریتم ژنتیک و شبکه‌های عصبی

Abstract

دکل‌های انتقال نیرو از اجزای مهم و اصلی خطوط انتقال نیرو هستند که در برق‌رسانی نقش مهمی را ایفا می‌کنند. دکل‌های انتقال نیرو ضمن این که عهده‌دار نگه‌داری هادی‌ها در فاصله‌ی معینی از زمین هستند، باید قادر به تحمل نیروهای مکانیکی وارده بر خود در بدترین شرایط محیطی و جوی باشند. با توجه به تعدد اعضای این سازه‌ها و هزینه‌ی بالای هریک، هم از نظر مصالح و هم اجرا، بهینه‌سازی آنها می‌تواند بسیار حائز اهمیت باشد. این سازه‌ها معمولاً تحت اثر ترکیب بارگذاری‌های متعدد قرار گرفته و در روند بهینه‌سازی با تحلیل‌های متعدد روبه‌رو خواهیم بود. در این گزارش از الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌سازی استفاده شده است. یکی از مشکلات موجود در استفاده از الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌یابی سازه‌ها این است که باید به‌ازای هر رشته، هر نسل از یک برنامه‌ی تحلیل‌گر محاسبات مربوط را انجام دهد. چنین امری مستلزم معکوس‌سازی ماتریس‌ها است. در بررسی دکل‌ها دیده شد که با زیادشدن اعضا و نیز در شرایطی که بهینه‌یابی هندسه‌ی دکل نیز مد نظر باشد، هم‌گرایی این روش بسیار کند است. در این شرایط از ترکیب شبکه‌های عصبی و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. به‌این ترتیب که وظیفه‌ی قسمتی از تحلیل دکل به‌عهده‌ی شبکه است. استفاده از شبکه در کنار ژنتیک سرعت هم‌گرایی را بسیار بالا می‌برد. الگوریتم ژنتیک نیز چندجمعیتی انتخاب شده است. به‌طور خلاصه هدف از این نوشتار تأثیر به‌کارگیری شبکه و عدم استفاده از آن و نیز مقایسه تأثیر استفاده از ژنتیک چندجمعیتی است.