M-精英协同进化分子动理论优化算法

提出了一种M-精英协同进化分子动理论优化算法(MECKMTOA,M-elite coevolutionary KMTOA)。该算法基于M个精英以尽量避免发生错误引导,通过精英间的学习与协作提高算法的收敛精度,采用新型的波动算子防止算法陷入按维早熟。测试结果表明,MECKMTOA在求解精度、算法稳定性、高维函数求解等方面均表现出良好性能。

双种群分子动理论优化算法

针对传统分子动理论优化算法存在寻优精度差、易陷入局部极值等不足,提出了一种双种群分子动理论优化算法。该算法将种群分为精英和普通两个子群:普通子群采用传统分子动理论优化算法搜索策略进行大范围搜索,而精英子群则通过协同合作实现精细化搜索,以提高算法收敛精度;基于个体迁移实现子群间的信息交流,两个子群通过分工合作共同完成搜索过程。实验结果表明:改进算法在收敛速度、精度和算法稳定性等方面都有明显改善。

弱连接多子群分子动理论优化算法

针对分子动理论优化算法拓扑结构与"群集"现象的不足,提出了一种弱连接多子群分子动理论优化算法.该算法分为上下两层,下层由一系列分子子群执行启发式快速搜索,以提高算法的收敛速度;上层中的混沌扰动子群基于混沌扰动机制,以便停滞状态的分子子群能跳出局部极值;上层中的免疫局部学习子群选取下层中的部分优秀个体进行局部学习,以实现精细化搜索而提高算法的收敛精度.仿真结果表明,该算法在寻优精度、收敛速度以及求解偏移函数等方面均有良好的性能.

基于CKMTOA-KELM优化ADRC的永磁同步电机直接转矩控制

针对传统自抗扰控制器(ADRC)中扩张状态观测器(ESO)的观测扰动项较大,提出一种基于改进核函数极限学习机(KELM)优化自抗扰控制器的永磁同步电机直接转矩控制方法。采用混沌分子动理论优化算法(CKMTOA)优化KELM模型的核参数和惩罚系数,得到CKMTOA-KELM最优回归模型;CKMTOA通过引入混沌搜索防止算法陷入局部最优,采用自适应惯性权重因子提高算法的收敛速度。最后,将该模型嵌入ADRC中对其进行优化及分析,以提高系统动态响应速度和抗干扰能力,增强系统鲁棒性。仿真实验结果验证了该方法的有效性和可行性。

基于结晶过程的分子动理论优化算法

针对分子动理论优化算法(KMTOA)存在易陷入局部最优、寻优精度低等问题,提出一种基于结晶过程的分子动理论优化算法(C-KMTOA)。该算法通过模拟结晶过程设计了一种分离算子,该算子将种群分为最优个体、优秀个体、较差个体三个子群,并通过引导操作使较差个体向优秀个体附近移动、优秀个体向最优个体附近移动,从而使搜索范围快速缩小到最优解附近。实验结果表明,该算法在优化精度、动态性能等方面均优于GA、DE、QPSO和KMTOA。

基于分子动理论算法的三电平逆变器谐波优化

在许多大功率交流传动场合下,开关损耗大。为了降低开关损耗,提高逆变器效率,开关频率一般限制在1 kHz以下,导致牵引逆变器中含有大量的谐波。以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象,建立了三电平逆变器最小相电流总谐波畸变率谐波优化模型。采用分子动理论优化算法求解模型时施加了消除窄脉冲算法,完成全调制范围、多种脉波条件下优化函数的求解。与传统SPWM和SHEPWM比较,MMTPWM具有良好的谐波优化效果。最后,通过仿真实验和硬件实验结果验证了理论分析的正确性。

基于记忆分子动理论优化算法的多目标截面投影Otsu图像分割

传统截面投影Otsu法后处理过程中的阈值Q为预先设定的常量,对含噪程度不同的图像普适性较差。该文提出一种基于记忆分子动理论优化算法的多目标截面投影Otsu法。该方法将阈值Q作为变量,结合分割阈值T,基于最大类间方差和最大峰值信噪比准则建立多目标图像分割模型,以兼顾图像分割的准确性和抗噪性;为免阈值增加而影响算法效率,将人工记忆原理引入分子动理论优化算法,设计了一种基于记忆分子动理论优化算法的多目标图像分割模型求解方法。实验表明:该方法分割准确、抗噪性强、鲁棒性好,对含不同噪声的图像更具普适性。

基于多目标分子动理论的楼宇负荷用电调度优化

针对智能用电环境下保证用电经济性、舒适性以及电网侧稳定性目标的楼宇多用户日负荷调度问题,提出一种基于多目标分子动理论的智能楼宇负荷用电调度优化策略。首先根据楼宇用户中不同负荷特征,对楼宇用电负荷进行分类,搭建楼宇多用户负荷用电调度模型;其次,针对该模型对分子动理论优化算法进行多目标改进,引入基于按维审查的模糊拥挤判定思想得到最优解集可供选择,提高种群多样性和分布性,然后将其用于楼宇多用户负荷调度模型中进行多目标优化;最后,通过算例仿真实验及对比分析可知,所提优化策略能较好地实现楼宇用户用电经济性和舒适性目标,同时达到平抑电网侧波动的效果。

结合零点配置与分子动优化设计IIR多频陷波器

数字无限脉冲响应陷波滤波器的作用是抑制或滤除数字信号中一些特定的频率分量。在基本的二阶陷波滤波器的基础上,通过增加零极点对,设计一种新的单频陷波滤波器,设置两个极点和新增加零点的极角等于原零点的极角,新增加极点的极径等于原极点极径,以此来弥补其过渡带;调整新增加零点的极径,增大过渡带增益,使其具有更窄的过渡带,陷波效果更好。提出一种数字多频陷波器的设计方法,通过级联改进的单频陷波器,用分子动理论优化算法优化新增加零点的极径,实现具有稳定特性的陷波系统并且加快计算速度。经过一系列仿真实验,验证了所提方法的鲁棒性和实用性。

基于记忆分子动理论算法的污水处理过程优化

为了在满足出水水质要求下降低污水处理的能耗,提出了一种基于记忆分子动理论算法的污水处理智能优化控制方法。首先利用MATLAB搭建BSM1模型,分析运行数据,利用多核LS-SVM方法建立污水处理的出水水质罚款和能耗模型并以此建立优化目标;其次为了提高算法的收敛速度和精度,防止陷入局部最小值,在记忆分子动理论算法中对变异率进行设计,并且增加了算法引导阶段;最后利用记忆分子动理论算法对优化目标进行优化,实现了对溶解氧和硝态氮浓度设定值的动态寻优,实验结果表明该方法能够在满足出水水质要求下有效地降低能耗。

基于KMTOA的三相光伏逆变器双环控制研究

以离网三相光伏逆变器为研究对象,选择电压电流双闭环控制作为其控制策略,针对传统PI控制参数难整定、系统变化适应性差的问题,引入了分子动理论优化算法来辨识双闭环控制器的PI参数,实现动态优化。基于MATLAB平台的仿真实验结果表明:相比于传统的PI控制以及PSO和GA算法两种智能算法,该算法具有操作简便、超调量小、响应快、适应性强等特点;系统输出的电压、电流波形呈现良好的正弦特性,总谐波畸变率小,有效改善了逆变器的动态性能及其输出电压的质量。