混合优化算法

摘要： 为了改善线圈磁聚焦性能,扩大线圈功能应用,改进8字线圈,通过混合优化算法优化线圈主要可变参数,得出不同尺寸的8字线圈。建立线圈仿真模型,优化仿真分析8字线圈的聚焦性与功能效果。制作与仿真模型一致的实验模型,使用长为1 m、宽为1 m、厚度为5 mm的均匀钢板与一根实心导管来测试验证仿真结果。通过对比函数证明了理论仿真的有效性。改进后不同尺寸的8字形线圈模型可以实现多功能运用,在一定的聚焦性下,该线圈可以灵活运用到亥姆赫兹线圈、经颅磁刺激线圈阵列的模型以及功能磁刺激线圈阵列中。

摘要： 文章基于灰狼优化器和蜜蜂算法两种种群优化算法,将两者的优点结合,提出一种新的混合优化算法来克服原算法的缺点。为了评估新的混合优化算法的性能,通过对基准函数的测试分析,将新的混合优化算法和原有算法进行了比较,验证了新算法的性能的优越性。

摘要： 为了探究重载轮胎性能对多轴重型车辆行驶特性的影响,基于轮胎六分力测试试验,对GL073A型重载子午轮胎的力学模型参数进行辨识研究.针对魔术公式轮胎模型参数多,重载子午轮胎垂向载荷范围大所导致的强非线性变化的特点,提出一种基于粒子群算法和Levenberg-Marquardt算法的混合优化参数辨识方法,以轮胎六分力测试试验数据为基础,对该型重载子午轮胎的纵滑和侧偏工况的轮胎模型进行参数辨识和结果验证.结果表明,基于混合优化算法能够提高轮胎模型的参数辨识精度,辨识结果残差控制在5%以内.基于Sobol灵敏度分析方法研究了多特征参数对魔术公式轮胎模型的影响程度,以各特征参数的一阶灵敏度和总阶灵敏度作为评价标准筛选影响轮胎力学性能的主导参数.结果表明,基于Sobol灵敏度分析,从魔术公式轮胎模型的58个特征参数中选择13个主导参数,采用Sobol灵敏度分析所得出的主导参数进行辨识的结果与直接采用混合优化进行辨识的结果相比,残差最大增幅为0.138%,模型收敛速度最大增幅为30.4%.

摘要： 就目前遗传算法收敛性差且速度较慢,以及粒子群算法较容易跳进局部最优而非全局最优的情况下,提出了一种人工智能算法——GA-PSO的混合优化算法,来达到机械臂运行时间的最优。采用人工智能算法对关节空间中的位置以及事件进行优化,以此实现六轴机械臂运动轨迹的优化,即从起点位置到达目标点所花时间最短。运用5次多项式来构造关节空间插值曲线,以时间优化作为主要研究的运动轨迹规划转变为非线性且有约束的轨迹规划,进一步结合GA-PSO的混合优化算法来获取全局的最优解;利用MATLAB软件进行仿真,得出仿真结果显示该方法优于单一的GA与PSO算法。

摘要： 为了平衡水印系统约束与净负荷容量,提出一种结合量子粒子群优化与细菌觅食优化的混合优化算法,将提出的混合优化算法应用于图像盲水印;通过离散小波变换对测试图像的像素进行变换,选择测试图像的水平低频垂直高频和水平高频垂直低频子带,基于边缘熵和视觉熵的视觉特性,在子带中选择合适区块以提高水印图像质量;对选定的区块系数执行Schur变换,并隐藏感兴趣区域和患者电子记录水印;利用提出的混合优化算法选择最优阈值,将多个水印隐藏到测试图像中。结果表明,基于混合优化算法的图像盲水印技术性能优秀,可以抵御常见攻击,同时具有较好的鲁棒性和隐蔽性。

摘要： 在伪卫星自主组网定位的时钟同步问题中,卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法因迭代时间短而被广泛应用,但是其精度不高.相反地,粒子滤波(Particle Filter,PF)算法精度高,但是其迭代时间长.在此基础上,提出一种混合优化算法(Hybrid Optimizing Algorithm,HOA),该算法将卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法有机结合,兼具卡尔曼滤波算法迭代时间短和粒子滤波算法精度高的优点.仿真结果表明,HOA算法具有更短的迭代时间,并且能够显著提高时钟同步精度.

摘要： 针对多目标柔性作业车间调度问题,建立了以最大完工时间、机器总负荷、瓶颈机器负荷为目标的调度数学模型,提出了一种基于混合多目标遗传算法(HMO-NSGA-Ⅱ)的求解方法.首先,采用了全局选择和快速选择相结合的初始化方式,得到分布均匀的初始种群;其次,对其交叉变异算子进行了自适应改进,以提高对种群的搜索能力;接着,针对精英策略在维持种群多样性上的局限性,设计了一种精英保留机制,并引入改进的和声搜索算法,提高了精英库中的个体质量;最后,采用基准算例Kacem测试集、BRda-ta数据集和实际生产案例进行了测试.研究结果表明:采用HMO-NSGA-Ⅱ求解多目标柔性作业车间调度问题,求解精度高、收敛速度快,可在实际生产中为决策者提供可行、有效的调度方案,具有很好的实用价值.

摘要： 为确保使产品具有良好的维修性,针对现有拆卸序列规划方法存在无法高效得到最优解,甚至得不到最优解的问题,对拆卸序列规划问题特征进行了研究.确定了适用于拆卸任务排序的编码规则,设计了一种分层次的拆卸优先图,用分层次约束矩阵保证了拆卸中的优先约束,建立了随机序列合规化处理方法;定义了适用于此问题的遗传算法交叉算子和变异算子,结合全局搜索能力较好的遗传算法与局部搜索能力较好的粒子群算法,提出了适用于拆卸序列规划的遗传-粒子群算法;最后,以液压泵为例,建立了其拆卸模型,在MATLAB软件上进行了算例验证,并与文献中不同算法对此问题的求解结果进行了对比和分析.研究结果表明:此算法最优解适应度、得到最优解的迭代次数及运行时间均低于以往算法,即可以更加高效得出适应度值更优的拆卸序列,显示其有效性及优越性.

摘要： 以近海系泊系统为研究对象,建立系泊系统的多目标优化模型.首先考虑构件所受外部荷载,对构件进行力学分析,建立受力平衡和力矩平衡方程组,并进行倾斜角的化简;然后分析水声通信观测系统,建立多目标优化模型;最后引入粒子群和人工鱼群的混合优化算法进行求解.实验结果表明,求解出的优化方案能有效提高观测通信效果,为系泊系统的设计提供了理论指导.

摘要： 超音速飞机中变循环发动机(VCE)能够通过改变某些可调部件的几何参数(如面积、角度、位置等)，使发动机在多种工作条件下都能够达到最佳的热力循环，从而适应多任务飞行的需求。利用混合优化算法寻找最优的几何控制变量来实现变循环发动机的性能优化.在巡航状态最大推力到50％最大推力的节流优化过程中,采用了低压转速保持不变、高压转速减小的控制和高低压转速协同控制的两种不同的控制方案.结算结果表明:在保证进口流量不变的条件下,采用第二种方案相比第一种方案,在50％最大推力时发动机的耗油率下降了5.997％.采用的高低压转速协同控制方案对发动机进行了有效的控制,提高了巡航性能.

摘要： 内部热耦合精馏（ITCDIC）是迄今为止所提出的四大精馏节能技术中节能效果最高但唯一没有商业化的节能技术，比常规精馏要节能40%以上，没有商业化的主要原因之一在于该过程具有较强的非线性、复杂动态特性以及耦合性，给控制方案的设计带来了诸多困难。本文提出了一种基于RBF神经网络内模控制的混合优化算法，是一种基于减聚类、K-means及粒子群优化的混合优化算法，以苯-甲苯物系作为研究实例进行了研究，并与国际上公开报道结果进行了详细比较，研究结果表明基于混合优化算法的RBF神经网络内模控制相比于传统的PID、常规RBF算法和国际公开报道有着更好的控制效果。

摘要： 提出混合优化算法GA-PSO(遗传算法-粒子群优化算法)新的进化机制,并给出其实现技术。该算法融合了两种优化算法的优点,即GA的全局优化能力和保持种群多样性的机制,PSO较强的进化方向性和收敛性。算法以PSO的进化为主线,借鉴PSO粒子速度和位置更新原理，在最佳粒子的基础上产生下一代种群,并在其内进一步执行遗传操作,即精英保留和轮盘赌选择、算术交叉、高斯变异和微量旋转,实现进化优化。算法的粒子速度和位置采用实数编码、对惯性权重采用自适应调整机制,参照其收敛条件设置其起始和终止值。实例计算表明算法是有效的。

摘要： 随着民用客机发动机尺寸持续增加，短舱的浸润面积也变大，由短舱引起的阻力越来越不容忽视.本文基于混合遗传算法对带动力的跨音速短舱进行减阻优化设计.针对该优化问题,本文搭建了短舱自动优化平台,并对马赫数0.8,雷诺数5□106工况下的短舱进行了轴对称优化设计和三维非轴对称短舱的优化设计.短舱造型采用了CST参数化方法.计算RANS方程采用课题组开发程序NSAWET,其中湍流模型为SST两方程模式.寻优算法将遗传算法和Kriging响应面结合,有更高寻优效率.在合理的约束条件下,轴对称短舱和非轴对称短舱均可在保证结构性能的同时得到较好的减阻性能.

摘要： 介绍了电磁兼容预测算法，简述时域有限差分法（FDTD）原理；根据传统FDTD算法存在的不足，提出一种基于基于并行思想的FDTD算法（PFDTD）；通过实例对PFDTD 进行仿真。仿真结果表明， PFDTD算法能够在准确分析对象电磁特性的基础上，提高运算效率。

摘要： 考虑多次引力甩摆的轨迹优化问题是典型的全局优化问题，需要在众多的局部极小值中搜索全局最优解。当甩摆次数增加时，解空间维数会指数增长。本文以地球到土星的任务轨迹优化为背景，分析了4种甩摆序列组合。假设任务过程中的脉冲施加在甩摆天体的近拱点，以燃料消耗为优化指标，本文分别利用3种算法以及本文设计的2种混合优化算法进行全局搜索。当甩摆次数较少时，解空间维数较低，除了动态规划算法外，其他算法都能得到满意解，而且在算法参数的调节过程中也比较稳定。在所有的序列组合中，混合算法PSODE 一直表现稳定，适合考虑引力甩摆的轨迹优化问题，最后和欧空局ACT的计算结果进行了比较，验证了算法的有效性。

摘要： 针对协同优化方法存在收敛困难、优化效率低的问题，采用自适应概念与混合优化算法对其进行改进。构造自适应惩罚函数转化系统级约束，克服协同优化方法内部定义缺陷所造成的优化困难。结合协同优化方法的优化特征，采用兼备遗传算法与模拟退火算法两者优点的混合算法作为协同优化方法系统级优化算法，提高了协同优化方法寻优效率。以减速器优化问题为例验证了改进方法，结果表明新方法提高了收敛与搜索效率，优化性能良好。

摘要： 主要针对大型起重船拔杆式起重机臂架结构的拓扑优化设计问题进行研究。采用了一种新型的混合优化算法——改进的粒子群优化算法结合差分进化算法。以结构的拓扑形式作为设计变量，以结构重量最轻作为优化目标提出了数学模型。由于工程实际的需要，优化设计必须满足设计规范规定的应力，强度及稳定性的要求。

摘要： 本文针对纯吸收性介质采用视在光线法计算某探测方向上探测器接收辐射强度分布作为反问题的输入数据,采用LSQR方法在介质辐射物性参数已知情况下重建介质三维温度分布.在此基础上提出LSQR-PSO混合算法,并应用于同时重建三维温度场及辐射物性参数(吸收系数).计算结果显示,无论有无测量误差存在,利用LSQR方法都可以在已知辐射物性参数的条件下很好地重建出介质的三维温度场;而利用LSQR-PSO混合算法同样可以很好地同时重建出介质的吸收系数及三维温度场.此外,介质的温度场比吸收系数更容易被重建出来,而且在含有测量误差时其重建精度也高于吸收系数的重建精度.

摘要： 本文针对纯吸收性介质采用视在光线法计算某探测方向上探测器接收辐射强度分布作为反问题的输入数据,采用LSQR方法在介质辐射物性参数已知情况下重建介质三维温度分布.在此基础上提出LSQR-PSO混合算法,并应用于同时重建三维温度场及辐射物性参数(吸收系数).计算结果显示,无论有无测量误差存在,利用LSQR方法都可以在已知辐射物性参数的条件下很好地重建出介质的三维温度场;而利用LSQR-PSO混合算法同样可以很好地同时重建出介质的吸收系数及三维温度场.此外,介质的温度场比吸收系数更容易被重建出来,而且在含有测量误差时其重建精度也高于吸收系数的重建精度.

摘要： 一种基于鲁棒多目标优化算法的混合直流输电系统控制参数优化方法，以时间乘以误差绝对积分(ITAE)最低、超调量最小、过渡时间最短为目标函数，在不等式约束下实现了PI参数调谐。本发明针对在混合高压直流输电系统中，PI参数调谐会很大程度影响系统的性能，提出一种新型的混合直流输电系统参数寻优方法，通过PSCAD与MATLAB之间的接口技术，实现两者的联合调用，并利用了鲁棒多目标优化算法搜寻最优控制参数，利用PSCAD中的多次运行功能，可实现多次软件之间的调用，从而实现控制参数的优化搜索。通过建模与仿真，验证了本发明方法能有效提升混合直流输电系统动态响应性能。

摘要： 本发明公开了一种基于大津法‑改进混合蛙跳算法(Otsu‑ISFLA)的高速公路沥青路面裂缝分割方法。其方法步骤主要包括：步骤1.对待处理的裂缝图像进行图像灰度化处理；步骤2.对灰度图像利用中值滤波算法消除掉孤立噪声点；步骤3.应用自适应灰度拉伸法实现裂缝图像增强；步骤4.应用基于差分进化策略的混合蛙跳算法对裂缝图像分割阈值进行优化；步骤5.输出最优阈值，用Otsu算法对高速公路沥青路面裂缝图像进行分割，输出分割后的裂缝图像。

摘要： 本发明公开了一种基于大津法‑改进混合蛙跳算法(Otsu‑ISFLA)的高速公路沥青路面裂缝分割方法。其方法步骤主要包括：步骤1.对待处理的裂缝图像进行图像灰度化处理；步骤2.对灰度图像利用中值滤波算法消除掉孤立噪声点；步骤3.应用自适应灰度拉伸法实现裂缝图像增强；步骤4.应用基于差分进化策略的混合蛙跳算法对裂缝图像分割阈值进行优化；步骤5.输出最优阈值，用Otsu算法对高速公路沥青路面裂缝图像进行分割，输出分割后的裂缝图像。

摘要： 本发明提供一种基于卡方检测算法和改进的果蝇优化算法的有效混合特征选择方法。该方法包括：步骤1、采用基于卡方检测算法特征排序策略对种群中的M个个体进行随机初始化；步骤2、采用设定的适应度函数计算所述种群中每个个体的适应度值，将种群中适应度值最大的个体所表示的解作为全局最优解；步骤3、采用改进的果蝇优化算法更新所述种群中的个体，并更新种群中每个个体的适应度值，更新种群中的全局最优解；步骤4、以步骤3作为一次迭代，重复进行步骤3，直至当前迭代次数达到设定的迭代次数。与其他特征选择方法相比，本发明用更少的特征可获得更高分类精确度。

摘要： 一种基于SA+PSO混合的全局最大功率点跟踪优化算法，结合了SA算法和PSO算法各自的优点，不依赖于初始值，改变步长更新的方式，跳出局部最大功率点，更精确地追踪全局最大功率点，且适用于不同的光伏系统，与现有的算法相比，SA+PSO混合算法不仅实现了自重启功能，跟踪时间还保持很快，且具有更快的收敛速度，可以快速搜索到新的最优工作点，提高光伏系统的效率。

摘要： 一种结合遗传算法的混合粒子群优化算法，综合了粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法全局搜索能力强和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)局部收敛速度快的优点，首先借助粒子群优化算法全局搜索能力强的特点进行全局搜索，当迭代次数进行到指定代数并接近全局最优解时，此时整个种群进入全局最优解的邻域内；其次，利用改进的遗传算法在全局最优解的邻域内进行局部快速搜索，最终到达全局最优解。

摘要： 本公开提出一种基于改进粒子群优化算法的混合储能容量优化方法及系统，该方法包括获取混合储能系统中设备的数量、单价、运行系数、维护系数、缺电率阈值、储能量阈值；基于设备的数量、单价、运行系数、维护系数构造目标函数；基于负荷缺电率、混合储能系统储能量、电量、缺电率阈值和储能量阈值构造约束条件；在约束条件满足时，利用改进粒子群优化算法对目标函数进行求解，获得最优混合储能容量，基于最优混合储能容量对混合储能的容量进行控制，其中利用动态惯性权重和动态学习因子优化粒子群优化算法获得改进粒子群优化算法。根据本公开的方法，能够提升粒子群优化算法的寻优能力与速度、更好地降低混合储能成本以及更好地进行容量配置。

摘要： 本发明公开了基于改进S型函数粒子群优化算法的混合储能容量优化方法，包括步骤1，构建全生命周期费用模型；步骤2，确定目标函数和约束条件，建立混合储能系统容量优化配置模型；步骤3，改进S型函数粒子群优化算法；步骤4，采用改进S型函数粒子群优化算法求解混合储能系统容量优化配置模型。本发明利用粒子群算法寻优特点，采用改进的S型函数进行惯性权重值计算，同时在此基础上基于权重值优化加速因子，可提升粒子群算法的寻优能力与速度，进而降低混合储能系统的全生命周期费用。

摘要： 本发明是基于一种优化算法的最终效益混合储能优化容量配置比。涉及到多个数学模型，改进后的SSA(樽海鞘群体优化算法)优化算法,集合经验模态分解等结合。具体步骤如下，首先对场景的确立即储能系统先后出力情况建立不同的数学模型；用集合经验模态分解将混频信号分解为高低频；搭配雨流计数法建立最终效益模型。最后运用加入飞行策略的SSA算法(LSSA)解的最终储能的配比。本发明能更合理的运用在多发停电地区，以及获得整个储能寿命周期的成本以及配置比。

摘要： 一种基于混合布谷鸟优化算法的多级水库优化调度方法，本发明涉及水利水电技术领域；获取梯级水库系统的基本信息；针对标准布谷鸟算法存在的缺陷，将边界变异原则和变步长策略引入标准的布谷鸟算法中，得到自适应布谷鸟算法；提出了一种新颖的基于模拟退火算法的布谷鸟搜索算法，将布谷鸟算法作为全局算法搜索算法；利用改进后的混合布谷鸟算法求解步骤一中建立的多级水库优化调度模型，得出多级水库每个月的发电流量、发电水头以及水电站出力情况。破解我国能源发展困局，保证能源及时消纳，减少弃水电量，为水电站的运行提供参考，具有一定的理论意义和工程应用价值。