基于目标规划的定日镜场设计

摘要

针对定日镜场的优化设计问题，首先通过求解太阳的方位角和高度角，确定各定日镜的俯仰角和方位角，从而计算定日镜在不同时刻的光学效率，重点关注投影法求解阴影遮挡效率、光线追踪法和蒙特卡洛算法求解集热器截断效率等指标，建立了整个定日镜场的年平均输出热功率模型.在此基础上，通过调整吸收塔的位置以及定日镜的位置、数量和尺寸等变量，使单位面积镜面年平均输出热功率最大化，建立了单目标优化模型.由于变量数量庞大，采用遗传算法先只对定日镜的位置进行初步求解，发现定日镜的分布大致呈同心圆形态，在此基础上，利用变步长遍历进一步精确求解，最终得到了定日镜场的最优分布.

关键词

光学效率 / 蒙特卡洛算法 / 单目标优化 / 遗传算法 / 定日镜