为了获得奥氏体不锈钢在液压支柱钢表面激光熔覆的最佳工艺参数，选取工艺参数激光功率、扫描速度、送粉速度为输入变量，将熔覆层质量作为评价指标建立数学模型，设计了16组正交实验。利用自适应混沌粒子群算法进行寻优，对熔覆层宏观形貌和显微组织进行实验分析，验证优化后的工艺参数的合理性与准确性，并将综合评价值相近的两组试件进行对比。结果表明：激光功率为1200 W、扫描速度为13 mm/s、送粉速度为1.72 g/min是最佳的工艺参数组合；采用自适应混沌粒子群算法对工艺参数进行优化，能够有效地改善熔覆层的宏观缺陷和表面性能，证明了该优化算法在激光熔覆领域应用的可行性。

掺铋光纤放大器有助于将光纤通信系统拓展至新的传输波段。然而，其增益和噪声性能存在相互制约的关系，提升增益往往会导致噪声性能的恶化，反之亦然。因此，提出一种结合反向传播神经网络（BPNN）和带精英保留策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的多目标优化方法，通过对两级掺铋光纤放大器结构进行设计，实现了增益和噪声性能的同时优化。使用经过训练的BPNN对增益和噪声系数预测的均方根误差分别为0.191和0.084，具有较高预测精度。以高增益和低噪声系数为目标，使用NSGA-Ⅱ算法进行优化，得到包含500个解的Pareto最优解集。优化后，放大器所能实现的平均增益范围为15~37 dB，相应的平均噪声系数范围为4.95~5.31 dB。利用BPNN代替求解耦合微分方程来评价个体适应度，使得优化时间较传统方法由10⁶ s左右降低为80 s左右，大幅提升了优化效率。所提方法也为其他掺杂光纤放大器的高效率、多目标结构优化设计提供了一种新的思路。

制备以钢纤维(SF)、塑钢纤维(MPPF)为骨料的高性能道面混杂纤维再生混凝土(HFRAC), 研究改善再生混凝土(RAC)强度及耐磨性能, 采用响应面法(RSM)中Box-Behnken试验设计方法, 以SF体积掺量、MPPF体积掺量和砂率为因素, 以HFRAC抗折强度、抗压强度和磨损量为评价指标, 建立各评价指标的预测模型, 分析各因素对评价指标的影响, 并构建基于NSGA-Ⅱ耦合熵权TOPSIS法的HFRAC配合比优选模型, 确定综合性能最优时的配合比方案。结果表明: 在试验范围内各评价指标的响应面模型拟合效果良好, 预测精度高; 各评价指标不仅受单因素影响, 而且受因素间交互作用影响, SF体积掺量与MPPF体积掺量交互作用对抗折强度、抗压强度影响极显著, 对磨损量影响显著, MPPF体积掺量与砂率交互作用对抗折强度影响显著; 当SF体积掺量为1.39%、MPPF体积掺量为0.97%、砂率为36.10%时, HFRAC综合性能最优。该方法能够实现HFRAC性能的综合改善, 可为HFRAC在道路工程中的推广应用提供一定理论依据和技术支撑。

为探究在45钢表面熔覆铁基合金粉末过程中，激光功率、扫描速度和送粉速率对熔覆层性能的影响规律，采用正交试验方案进行激光熔覆的单道成形试验。以熔覆层的宽高比、稀释率和硬度作为判断熔覆层性能质量的评价指标，通过极差分析判断各熔覆工艺参数的影响大小，再基于多目标优化算法得出最佳的单道熔覆工艺参数组合。试验结果表明: 在一定工艺参数范围内，送粉速率是影响熔覆层硬度的主要因素，激光功率次之；扫描速度是影响熔覆层高度、宽度的主要因素；送粉速率是影响稀释率的主要因素。获得了最佳工艺参数组合，即激光功率2 056 W，扫描速度8.75 mm/s，送粉速率2.198 g/min，为45钢激光熔覆铁基粉末的工艺参数选择提供依据。

为确保无线传感器网络(WSN)覆盖和连通性最大化以及能量消耗最小化的有效监测，提出一种基于多目标生物习性激励(MOBHI)的传感器节点部署算法。首先，将传感器节点的区域(领地)根据诸如最大覆盖、最大连通性和最小能耗等多个目标，基于领地捕食者气味标记行为进行标记，并模仿气味匹配识别其监测的位置；其次，对多个目标的优化问题应用非受控Pareto 最优，将其分解为多个单目标优化子问题并同时对它们进行优化，得到所需目标的解。仿真实验结果表明，本文提出算法在网络覆盖、连通性和能耗等性能指标方面都优于其他传感器节点部署的多目标和单目标优化算法。

激光摆动焊接在抑制气孔缺陷方面的突出作用，为铝合金薄板焊接提供了一种有效技术手段，激光摆动焊接工艺参数的选择对焊接质量及碳排放有直接影响。为实现铝合金薄板搭接焊接的低碳化，对铝合金薄板搭接激光摆动焊接碳排放进行量化，并基于多输出高斯过程构建了表征工艺参数与焊接质量、碳排放之间对应关系的近似模型，在此基础上结合非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）搜索最优的焊接目标，获得对应的最佳工艺参数。经工艺试验验证，在最佳工艺参数下焊缝成形质量得到有效提升，且气孔、熔池下塌、内凹等焊接缺陷得到抑制，焊接过程碳排放有效减少12.99%，而接头最大承载力仅降低2.47%，能够在保障焊接质量的同时显著减少焊接过程碳排放。

无人机编队信息交互拓扑优化对于提高无人机集群任务执行的协同性和通信传输效率具有重要意义。首先, 提出无人机编队剩余能量不均衡度指标, 在编队通信链长的基础上, 将网络延迟影响因素、剩余能量不均衡度纳入无人机编队信息交互拓扑的生成体系中, 综合考虑多个目标优化无人机集群信息交互拓扑; 然后, 通过构建满意度偏差隶属度函数, 建立目标规划模型实现多个目标的综合; 同时, 在拓扑生成中采用多叉树结构进行分级, 并改进人工蜂群算法求解模型, 可以支持较大规模无人机的协同; 最后, 通过16架无人机组成的编队进行仿真分析, 验证了模型的合理性及算法的有效性。