1、優(yōu)化問題在各個工程領域中都存在著廣泛的應用。隨著科技的日益完善與發(fā)展，人們急希望合理地運用優(yōu)化方法去解決生活中問題。然而現(xiàn)實中的問題是比較復雜的，不但有約束條件，而且并非數(shù)學中理想的線性情況，還有可能存在多個局部值，傳統(tǒng)的優(yōu)化計算已經無法應付，但智能算法的提出與完善為這類問題的解決帶來了希望。本文基于細胞的特性及其胞間通訊策略，且融入人工智能優(yōu)化算法的核心思想提出了細胞通訊優(yōu)化（Cell Communication Optimizati

2、on, CCO）算法。算法的詳細步驟在接下來的章節(jié)中給出，同時采用 Sphere和 Schaffer函數(shù)測試了算法的效果，并分析了參數(shù)對算法性能的影響，以及分析了算法的收斂性。
　　為了更深入了解 CCO算法的優(yōu)化效果，本文分別采用六個標準函數(shù)進行數(shù)值試驗。測試結果表明：CCO算法能較好地處理不同維數(shù)的函數(shù)，同時能收斂到最優(yōu)值附近，然后將細胞通訊機制分別應用于聚丙烯腈基（PAN）碳纖維水浴牽伸優(yōu)化控制、預氧化工藝過程優(yōu)化控制、碳纖

3、維紡絲過程雙向優(yōu)化，以上三個實驗仿真結果都達到預期效果。運用細胞通訊機制解決了PAN碳纖維生產的優(yōu)化控制問題，說明本文算法能有效解決實際問題，有一定的推廣可行性。本論文的主要貢獻歸納如下：
　　(1)本文基于細胞的特性及其通訊方式，并結合人工智能優(yōu)化算法的核心思想，提出了細胞通訊優(yōu)化算法。本文提出的算法為使用優(yōu)化算法增加了一個選擇，同時也促進了智能算法的發(fā)展。
　　(2)以 PAN碳纖維的水浴牽伸過程為例，基于細胞分化調控機

4、制，提出了一種改進的混合蛙跳算法，將其應用于碳纖維生產過程水浴牽伸控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了水浴牽伸槽的液位和溶液濃度控制。結果表明，我們所提出的優(yōu)化控制器在控制效果方面具有更好的精度，并且能夠快速達到目標值。
　　(3)以 PAN碳纖維的原絲預氧化過程為例，提出一種改進的果蠅優(yōu)化算法，將其應用于碳纖維預氧化爐的工業(yè)控制中，給出了具體的智能溫度控制算法。該算法充分考慮了預氧化爐時滯特性，實現(xiàn)了預氧化爐的溫度控制。
　　(4)提出了一種