| 第一章 绪论 | 第1-25页 |
| 1．1 求解工程优化问题的一般描述 | 第11页 |
| 1．2 工程设计中优化问题的数学模型 | 第11-12页 |
| 1．3 求解工程优化问题的传统优化方法 | 第12-13页 |
| 1．4 复杂工程优化设计的现代优化方法 | 第13-16页 |
| 1．4．1 遗传算法（6A） | 第13-14页 |
| 1．4．2 模拟退火算法（SA） | 第14-15页 |
| 1．4．3 神经网络（NN） | 第15-16页 |
| 1．5 基因控制遗传算法（GHGA）的提出及应用前景 | 第16-17页 |
| 1．6 高速电力机车主变压器优化设计课题简介 | 第17-23页 |
| 1．6．1 课题背景 | 第17-19页 |
| 1．6．2 高速电力机车国内外发展趋势 | 第19-20页 |
| 1．6．3 高速电力机车电机传动系统的发展概况 | 第20-21页 |
| 1．6．4 高速电力机车对主变压器的要求及国外新技术 | 第21-23页 |
| 1．6．5 对高速电力机车主变压器优化设计的任务 | 第23页 |
| 1．7 论文研究内容和主要贡献 | 第23-25页 |
| 第二章 遗传算法基础及其理论分析 | 第25-45页 |
| 2．1 遗传算法基础 | 第25-30页 |
| 2．1．1 遗传算法的一般结构 | 第25-27页 |
| 2．1．2 探索与扩展 | 第27-28页 |
| 2．1．3 基于种群的搜索 | 第28页 |
| 2．1．4 亚-启发式 | 第28-29页 |
| 2．1．5 遗传算法主要优点 | 第29页 |
| 2．1．6 遗传算法词汇 | 第29-30页 |
| 2．1．7 遗传算法的主要研究领域 | 第30页 |
| 2．2 模式定理 | 第30-32页 |
| 2．3 马尔科夫链分析 | 第32-37页 |
| 2．3．1 预备知识 | 第32-34页 |
| 2．3．2 收敛性分析 | 第34-37页 |
| 2．4 用遗传算法来解非线性规划问题 | 第37-45页 |
| 2．4．1 对约束条件的策略 | 第37-38页 |
| 2．4．2 惩罚函数 | 第38-40页 |
| 2．4．3 构造惩罚函数的方法 | 第40-45页 |
| 第三章 基因控制遗传算法及其理论分析 | 第45-62页 |
| 3．1 基因控制遗传算法（GHGA）的遗传策略 | 第45-46页 |
| 3．2 基因控制遗传算法种群多样性的量度 | 第46-48页 |
| 3．2．1 从种群的不同个体度量种群的多样性 | 第46-47页 |
| 3．2．2 从基因的角度度量种群的多样性 | 第47-48页 |
| 3．3 基因控制遗传算法的收敛性分析 | 第48-52页 |
| 3．3．1 最优保留与最优保留GA | 第48-49页 |
| 3．3．2 GHGA全局收敛的本质 | 第49-50页 |
| 3．3．3 GHGA基因控制遗传策略的实现途径 | 第50-51页 |
| 3．3．4 GHGA基因控制遗传策略全局收敛性分析 | 第51-52页 |
| 3．4 基因控制遗传算法优化效率的定量评价准则 | 第52-54页 |
| 3．5 基因表达遗传算法的理论 | 第54-62页 |
| 3．5．1 基因表达遗传算法 | 第55页 |
| 3．5．2 关系搜索与尘物进化 | 第55-56页 |
| 3．5．3 基因表达遗传算法 | 第56-61页 |
| 3．5．4 基于基因控制的GEGA群体进化机制 | 第61-62页 |
| 第四章 高速电力机车变压器整体方案优化与电磁结构优化数学模型 | 第62-76页 |
| 4．1 交流传动机车主变压器设计时应考虑的几个问题 | 第62-67页 |
| 4．1．1 环境条件 | 第63-64页 |
| 4．1．2 网压波动与主变压器过励磁 | 第64页 |
| 4．1．3 牵引绕组电流的高次谐波 | 第64-65页 |
| 4．1．4 主变压器短路阻抗 | 第65页 |
| 4．1．5 直流磁化问题 | 第65-66页 |
| 4．1．6 轻量化、小型化 | 第66页 |
| 4．1．7 电磁兼容设计 | 第66页 |
| 4．1．8 退耦要求 | 第66-67页 |
| 4．2 高速电力机车主变压器整体方案优化的思考 | 第67-71页 |
| 4．2．1 常用的优化目标的定义及其相互关系 | 第67-68页 |
| 4．2．2 机车变压器优化设计课题的选定 | 第68-69页 |
| 4．2．3 绕组形式对优化结果的影响实例 | 第69-71页 |
| 4．3 “篮箭”高速电力机车主变压器整体方案 | 第71-72页 |
| 4．4 电磁结构优化设计数学模型 | 第72-74页 |
| 4．4．1 优化目标 | 第72-73页 |
| 4．4．2 优化变量 | 第73-74页 |
| 4．4．3 约束条件 | 第74页 |
| 4．5 必须解决的设计难题 | 第74-76页 |
| 第五章 优化模型中短路阻抗约束原理 | 第76-99页 |
| 5．1 复合短路阻抗的定义及求解基本原理 | 第76-77页 |
| 5．2 高速电力机车主变压器导纳矩形阵及求解 | 第77-80页 |
| 5．3 变压器双绕组布置模式及短路电抗计算的一般问题 | 第80-85页 |
| 5．3．1 双绕组布置模式 | 第80-84页 |
| 5．3．2 线圈变压器短路电抗计算的一般问题 | 第84-85页 |
| 5．4 同铁心柱对称交错式线圈变压器短路阻抗计算公式 | 第85-87页 |
| 5．5 同铁心柱不对称交错式线圈变压器短路阻抗计算公式 | 第87页 |
| 5．6 有限单元法计算双线圈变压器短路电抗 | 第87-93页 |
| 5．6．1 电流产生恒定磁场的基本方程 | 第88-89页 |
| 5．6．2 位函数的边界条件 | 第89-90页 |
| 5．6．3 位函数的边值问题及等价条件变分问题 | 第90页 |
| 5．6．4 电磁场的有限元法求解 | 第90-91页 |
| 5．6．5 线圈变压器短路电抗的有限元法求解 | 第91-93页 |
| 5．7 高速电力机车主变压器复合短路阻抗计算方法 | 第93-96页 |
| 5．7．1 复合短路阻抗的求解方法 | 第93页 |
| 5．7．2 “篮箭”高速电力机车主变压器复合短路阻抗 | 第93-94页 |
| 5．7．3 复合短路阻抗的近似计算方法 | 第94-96页 |
| 5．8 牵引绕组对其它副边绕组的退耦分析 | 第96-99页 |
| 第六章 油箱壁离绕组的最近距离研究 | 第99-126页 |
| 6．1 时变电磁场基本理论 | 第100-109页 |
| 6．1．1 时变电磁场基本方程 | 第100页 |
| 6．1．2 涡流方程和波动方程 | 第100-103页 |
| 6．1．3 似稳电磁场 | 第103页 |
| 6．1．4 时变电磁场中的矢量位 | 第103-104页 |
| 6．1．5 坡印亭定理 | 第104-105页 |
| 6．1．6 似稳电磁场有限元分析原理 | 第105-109页 |
| 6．2 油箱损耗计算方法及电磁兼容计算 | 第109-119页 |
| 6．2．1 传统估算方法 | 第109-110页 |
| 6．2．2 油箱损耗有限元分析的理论基础 | 第110-113页 |
| 6．2．3 油箱损耗分析的有限元模型 | 第113-116页 |
| 6．2．4 无屏蔽油箱的损耗值 | 第116页 |
| 6．2．5 无屏蔽油箱的局部过热分析 | 第116-117页 |
| 6．2．6 无屏蔽油箱电磁兼容分析 | 第117-119页 |
| 6．3 油箱屏蔽研究 | 第119-126页 |
| 6．3．1 油箱屏蔽方式的选择 | 第119-120页 |
| 6．3．2 油箱电屏蔽结构研究 | 第120-123页 |
| 6．3．3 油箱电屏蔽的效果 | 第123-124页 |
| 6．3．4 油箱电屏蔽前后漏磁场图 | 第124-126页 |
| 第七章 基于GHGA的优化解题研究 | 第126-144页 |
| 7．1 多目标向单目标的转化 | 第126页 |
| 7．2 设计变量映射 | 第126-131页 |
| 7．2．1 铁心直径 | 第126-127页 |
| 7．2．2 牵引绕组匝数 | 第127页 |
| 7．2．3 高压绕组（HV_1～HV_4）段数 | 第127页 |
| 7．2．4 高压绕组（HV_5～HV_6）段数与N_H的差值 | 第127-128页 |
| 7．2．5 牵引绕组段数 | 第128页 |
| 7．2．6 高压—牵引绕组分裂段数 | 第128-129页 |
| 7．2．7 绕组的线规 | 第129-131页 |
| 7．2．8 绕组各段之间油道尺寸 | 第131页 |
| 7．3 约束优化向无约束优化转化 | 第131-134页 |
| 7．3．1 约束条件的标准数学表示 | 第131-133页 |
| 7．3．2 约束条件处理策略与增广目标函数 | 第133-134页 |
| 7．4 遗传算法的适应值函数 | 第134页 |
| 7．5 遗传基因与染色体编码 | 第134-135页 |
| 7．6 基于领域知识的显性基因或基因块信息 | 第135页 |
| 7．7 实施基因控制遗传进化的策略 | 第135-138页 |
| 7．7．1 原始种群基因控制 | 第135-136页 |
| 7．7．2 后代繁衍基因控制 | 第136-137页 |
| 7．7．3 约束极限条件检查基因控制 | 第137-138页 |
| 7．8 各种算法的求解结果及分析 | 第138-144页 |
| 7．8．1 传统遗传算法的求解结果 | 第138-140页 |
| 7．8．2 基因控制遗传算法（GHGA）的求解结果 | 第140-141页 |
| 7．8．3 基因表达的基因控制遗传算法（GGHGA）的结果 | 第141-142页 |
| 7．8．4 研究结论及前几个优解 | 第142-144页 |
| 第八章 结束语 | 第144-146页 |
| 8．1 本文完成工作 | 第145页 |
| 8．2 进一步的工作 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-152页 |
| 攻读博士学位期间的主要学术工作 | 第152-154页 |
| 一、科研课题 | 第152页 |
| 二、论文 | 第152-153页 |
| 三、著作 | 第153-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 附录1 91个双线圈变压器电抗的计算值和实验值 | 第155-158页 |
| 附录2 复合短路阻抗计算输入文件及说明 | 第158-160页 |
| 附录3 复合短路阻抗计算输出文件及说明 | 第160-167页 |
| 附录4 “蓝箭”高速电力机车主变压器优化设计程序 | 第167-174页 |
| 附录5 部分种群（基因控制） | 第174-180页 |
| 附录6 前5个优化结果 | 第180-182页 |
