基于嵌套多目标粒子群算法的多类型柔性交流输电系统优化配置

以投资费用最小和系统可用输电能力(available transfer capability,ATC)最大为目标,建立了多类型柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)的多目标优化模型,并考虑了多个约束条件。提出一种嵌套的多目标粒子群优化算法求解该多约束非线性N-P困难问题的Pareto解集,该算法的外层用于计算多目标优化问题,内层用于计算系统的可用输电能力和静态电压稳定指标。结果表明不考虑其他因素时,晶闸管控制串联电容器(thyristor controlled series capacitor,TCSC)是最合理的配置选择;当FACTS安装数量有限时,相比统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)和静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM),多种FACTS设备混合安装可以在经济上和效果上取得较好的平衡;若电网在有限投资水平下需要较高的可用输电裕量,应首先考虑并联型和串联型FACTS混合安装的方案。在IEEE-14节点中对所提方法进行的验证表明该方法的正确性和有效性,该方法可以同时确定FACTS的安装类型、安装地点和补偿容量。

基于嵌套PSO算法的反无人机集群防空部署模型

无人机集群作战已逐渐成为未来空战的一种主流作战模式,给防空作战带来了严峻的威胁与挑战,先期合理部署防空武器直接影响着反无人机集群作战的总体效能。从防空作战敌我双方的角度综合分析了无人机集群的自主智能性与影响防空部署的主要因素,并将无人机集群与防空武器的博弈过程量化表示,提出了一种基于嵌套粒子群优化算法的防空部署模型。经仿真算例验证,以无人机集群威胁指数为指标所建模型可用于防空武器的优化部署,对反无人机集群作战决策问题研究有较高参考价值。

一种变胞式工业机器人时间最优轨迹规划

根据变胞式工业机器人工作原理,建立了其工作轨迹模型,并基于该模型提出了一种变胞式工业机器人时间最优的轨迹规划方法。该方法着重考虑机器人构态变换过程,将轨迹规划问题转化为内外层嵌套的优化问题进行分析。分别给出该优化问题的设计变量、目标函数以及约束条件,得到了变胞式工业机器人时间最优轨迹规划问题的数学模型。运用所提出的方法对本课题组自研制的变胞式码垛机器人进行轨迹规划研究,根据其工作轨迹模型,建立了优化设计问题数学模型,在给出关节角度插值函数系数的确定方法后,采用嵌套粒子群算法对该优化问题进行求解,得到了优化后的关节角度函数以及理论工作轨迹,与实验所得的实际工作轨迹进行对比,验证了所提方法的可行性。该研究工作为变胞式机器人的运动规划研究提供了参考。