引入动态分化和邻域诱导机制的双蚁群优化算法

为提高传统蚁群算法在解决旅行商问题时的优化效果,提出了一种引入动态分化和邻域诱导机制的双蚁群优化算法。该算法首先引入混沌随机策略,在算法初始化阶段改变原始的贪心策略,使初始信息素混沌分布,以保持种群的多样性,从而提高解的精度;其次,将蚁群分为孤立蚁群与正常蚁群,两组蚂蚁分别在当前最优路径与离群路径附近搜索;在种群间采取诱导机制,正常蚁负责搜索最优路径,孤立蚁混沌随机释放信息素,将正常蚁群诱导至新的路径邻域,从而有效地平衡收敛速度与解的多样性之间的矛盾。通过对不同规模的旅行商问题仿真结果的比较,验证了所提算法的有效性。

变尺度混沌蚁群算法在NO_x排放优化中的应用

为了控制燃煤电厂NOx排放,应用支持向量回归建立了大型四角切圆燃烧电站锅炉NOx排放特性模型。利用大样本量的热态实炉NOx排放试验数据对模型进行了训练和验证,结合NOx排放模型采用一种变尺度混沌蚁群算法对锅炉运行参数进行优化,定量分析优化算法参数对优化结果的影响。计算结果表明,相对于BP神经网络,支持向量回归模型能更好地预测锅炉NOx排放;变尺度混沌蚁群算法能明显降低NOx排放,且具有较高的稳定性与鲁棒性,1.8min的优化时间也便于在线应用;支持向量回归与变尺度蚁群混合算法能有效降低燃煤锅炉NOx排放,是锅炉NOx排放控制的有效工具。

改进的蚁群算法在动态路径诱导中的应用研究

针对基本蚁群算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点,在对信息素和启发信息进行标准化以消除量纲和取值范围影响的基础上,提出带方向的信息素更新和混沌选择策略来改进蚁群算法。将路网节点间的相对位置信息引入信息素更新,以加快搜索速度;使用混沌扰动改进选择策略,以避免出现早熟停滞现象。并将其用于城市交通动态路径诱导的研究中,以重庆市渝中半岛的路网为实例计算以最短行程时间为目标的最优路径,结果表明该算法是有效、可行的,比基本蚁群算法具有更好的全局搜索能力。

基于混沌蚁群算法的应急物流路径优化算法

以医疗器械应急物流配送为研究对象,以配送时间最短为研究目标,建立了医疗器械应急物流配送路径优化的数学模型,并将混沌蚁群算法用于模型求解,给出了求解步骤。经计算机仿真表明,与基本蚁群算法相比,混沌蚁群算法优化质量明显改善,有效缩短了应急配送时间,提高了医疗器械应急物流的配送效率。

基于混沌蚁群算法的负荷模型参数辨识

为了解决负荷模型参数辨识结果平稳性这一困扰模型应用的难题,提出了一种适用于负荷模型参数辨识的混沌蚁群混合算法。该算法针对蚁群算法容易陷入局部最优的缺点和混沌算法遍历性和随机性的优点,把混沌算法引入到了蚁群算法中,在蚁群算法求解的基础上,利用混沌算法对解的邻域进行了混沌优化,有效避免了蚁群算法的局部收敛问题。基于实测数据的算例结果表明:与单一蚁群算法相比,混沌蚁群混合算法提高了辨识结果的精度,减少了辨识误差,有效控制了参数分散性,具有较好的工程实用价值。

基于支持向量机属性约简集成的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障数据存在大量无关或冗余特征的特点,为进一步提高故障诊断准确率,提出支持向量机属性约简集成的模拟电路故障诊断新方法。首先证明一致决策表属性约简与集合覆盖的等价性,将最优属性约简问题转化成最小集合覆盖问题;然后在结合混沌优化产生初始信息素分布和进行混沌扰动的基础上,设计求解最小集合覆盖问题的混沌蚁群算法;最后给出基于属性约简集成的模拟电路故障诊断模型。用双二次滤波电路对算法进行验证,取得97.8%的故障诊断准确率,与其他方法进行比较,结果显示了本文方法的优越性。

基于混沌理论和排序选择的蚁群无功优化算法

在基本蚁群算法的基础上,引入排序选择策略,使用一定的线性或非线性关系将信息素的差别转化为次序,通过改变选择压力控制个体被选中的概率,具有很好的整体优化性,能有效抑制非成熟收敛。为提高算法的局部搜索性能,在每次迭代后全局更新以前采用的混沌搜索方法,以求在当前最优蚂蚁附近搜索到更好的解。IEEE14、IEEE30和IEEE57系统的仿真分析验证了该算法的有效性,指出了混沌搜索对算法稳定的作用。

基于混沌蚁群算法的BP神经网络训练研究

针对BP学习算法依赖于初始权值的选择和只能处理具有求导或者梯度特性目标函数,导致函数逼近误差较大的缺点,基于适值理论,建立了混沌蚁群算法模型.采用实值编码,把BP神经网络的权值和偏值作为混沌蚁群算法搜索的蚂蚁空间位置;设置合适的适值函数,对BP神经网络权值进行训练,并将其应用于曲线拟和.分别用混沌蚁群算法对不包含噪声的BP神经网络和包含噪声的BP神经网络进行了训练仿真,对仿真结果进行分析,取得了很好的效果.

一种混沌蚁群算法的多峰函数优化方法

为了快速、准确地获得多峰函数的全局峰值以及局部峰值,在给出Henon混沌映射技术的基础上,提出了一种混沌蚁群算法的多峰函数优化方法.该方法将复杂函数的数值解所构成的数字字符转化为蚁群搜索路径上的城市分布网,并构建同函数变量个数相同的蚁群进行全局搜索求解,采用混沌映射技术自适应更新蚁群优化路径上的信息素量.采用低维及高维Benchmark测试函数验证该优化方法的求解性能,并同引力搜索算法以及其他文献方法作求解对比.通过对比可知,该方法在低维多峰函数优化时,其搜索效率均2倍高于其他文献方法.对于维数高于5维的高维函数,该方法的优化效率同其他文献方法基本相同,但在获得全局解及局部解的能力以及所求解的精度均远高于其他文献方法.

蚁群混沌混合优化算法

为了克服混沌搜索的盲目性,提出了一种蚁群算法和混沌优化算法相结合的混合优化算法,该算法利用蚁群算法中信息素正反馈的思想指导当前混沌搜索的区域。工作蚁群按照信息素的浓度高低,分别按照不同的概率搜索不同的搜索区域,从而可减少混沌盲目搜索的次数。仿真结果表明,该方法能够明显提高混沌优化算法的寻优效率,同时算法的通用性将有所提高。另外,对于含有多个全局最优解的函数,在一次寻优过程中,该算法可以找到全部最优解,这是通常混沌搜索算法所不具备的。

混沌蚁群算法在划分区域中能量均衡路由方法研究

为了降低无线传感器网络受能量限制的影响,延长网络生命周期,通过蚂蚁混沌行为和自发组织行为,提出了一种寻求最优网络路由规划方法。该方法从兼顾能耗和网络时延的角度,基于节点位置,依据节点传输方向结合跳转概率形成扇环区域划分,选取节点划分区域中剩余能量较高且距离该节点较近的节点作为邻居节点,采用双向搜索保存全局最优位置更新等方法考虑寻找最优解。实验表明,此方案在降低网络时延的同时有效地均衡和减少了网络能量的消耗,延长整个网络寿命。

求解机组组合问题的多种群混沌蚁群算法

机组组合是一个大规模混合整数规划问题,具有高维、离散、非线性等特点,在数学上被称为NP-hard问题。国内外研究表明蚁群算法在解决组合问题时有其特有的优越性。提出的多种群混沌蚁群算法在基本蚁群算法的基础上,把蚁群分为搜索蚁、侦察蚁和工蚁,并引入了混沌量。一方面继承了蚁群算法在解决组合问题上的优越性;另一方面最大限度地克服蚁群算法本身的运算速度慢、易陷入局部最优等缺点。最后用修正后的IEEE30节点系统对算法可行性作了验证,并对算法的合理性和有效性进行了分析。结果表明,所提出的多种群蚁群算法是合理有效的。

基于混沌蚁群算法的连铸二冷参数多准则优化

针对连铸二冷配水参数设置这一多准则优化问题,提出了基于混沌蚁群算法和二维凝固传热数学模型的二冷参数优化方法.采用控制容积法建立的凝固传热模型主要用于连铸过程仿真,研究铸流表面温度分布和参数搜索空间特性.混沌蚁群算法用于解决二冷参数优化问题,具有蚂蚁觅食过程的混沌和自组织特性,克服了一般蚁群算法收敛速度比较慢、容易出现停滞以及全局搜索能力较低的缺点,对解决多准则优化具有较好的收敛性和鲁棒性.应用此方法进行实际铸机二冷参数优化,结果表明可以明显改进铸坯内部质量.

基于混沌技术的蚁群混合优化方法

为提高蚁群优化算法的求解性能,在分析了处理连续变量的蚁群优化算法的基础上,给出了两种混沌映射的映射规则,并构建了基于Logistic映射的混沌蚁群优化方法(LM-ACO)以及基于Henon映射的混沌蚁群优化方法(HM-ACO),给出了k次均方根包络函数简化及平滑多约束条件的处理方法。采用LM-ACO、HM-ACO以及蚁群处理连续变量的优化方法分别对机械有约束优化实例进行求解,在求解过程中,从各种方法获得的最优解、成功率指标、平均有效迭代数、迭代占用时间等方面作对比。比较结果表明:采用基于Henon映射的蚁群混合优化方法具有求解精度高、优化效率高等优点。

基于混沌蚁群算法的电力系统无功优化

针对无功优化多变量、多约束、非线性的特点,提出一种电力系统无功优化的新算法———混沌蚁群优化算法(CACO),并将混沌蚁群优化算法应用在电力系统无功优化中,以有功网损最小为目标函数,建立了CACO无功优化数学模型。通过IEEE30节点算例和某地区一个实际电网算例,验证了算法的有效性。

混沌理论和支持向量机结合的负荷预测模型

根据电力负荷序列的混沌特性,提出混沌理论和蚁群优化支持向量机结合的电力系统短期负荷预测新方法,以相空间重构理论确定支持向量机的输入量个数;训练样本集由对应预测相点的最近邻相点集构成,且是按预测相点步进动态相轨迹生成;采用蚁群优化算法对支持向量机敏感参数进行优化,从而可增强预测模型对混沌动力学的联想和泛化推理能力,提高负荷预测的精度和提高预测稳定性。对某地区负荷系统日、周预测仿真测试,证明其可获得稳定的较高预测精度。

变尺度混沌蚁群优化算法

将变尺度混沌搜索算法融合到蚁群算法中,并用于求解连续空间优化问题。蚁群算法每一次迭代结束时,就使用混沌搜索算子在当前全局最优解附近搜索更好的解。而随着蚁群算法的进行,混沌算子搜索范围逐渐缩小,这样,混沌算子在蚁群搜索的初期起到防止陷入局部最优的作用,在蚁群搜索后期起到提高搜索精度的作用。将变尺度混沌蚁群优化算法用于求解函数优化问题的实验结果表明,该算法在求解包括欺骗性函数和高维函数在内的多种测试函数优化问题方面具有很好的效果。

基于变尺度混沌蚁群算法的飞灰中的碳质量分数优化

为了降低燃煤锅炉飞灰中的碳质量分数,利用支持向回归(SVR)建立了大型四角切圆燃烧锅炉的碳质量分数模型.利用大样本量的热态实炉碳质量分数实验数据对模型进行了训练和验证,利用变尺度混沌蚁群算法结合该模型对锅炉的运行参数进行优化.计算结果表明:SVR模型具有很好的泛化性和预测精度;变尺度蚁群算法能实现全局寻优,降低飞灰中的碳质量分数,而且具有很高的稳定性和鲁棒性,其快速的收敛寻优能力也非常适于在线应用;支持向量机与变尺度蚁群算法的结合使用可以有效地实现燃烧优化,降低飞灰中的碳质量分数是控制锅炉飞灰中碳质量分数的有效工具.

横河新老DCS系统间连接的实现

随着电子信息化及工业控制领域DCS的发展,目前各大DCS厂家的控制系统也在不断地更新换代,横河的DCS系统也在不断的升级,这样就存在着新老系统兼容的问题,横河专用的BUS转换器就是用于实现新老系统连接,用户维护更方便,节约了资源成本。

混沌蚁群算法及其在电机设计中的应用

蚁群算法是一种模拟进化算法,它通过模拟蚂蚁搜索食物的过程,达到求解比较困难的组合优化之目的。混沌优化算法利用混沌序列精致的内部结构,以及它的随机性、遍历性和初值的敏感性来提高优化算法的效率。本文将混沌优化算法嵌入到蚁群算法中,充分利用了两种优化算法的优点,即蚁群算法的高精度性和混沌优化算法的快速性。用国际标准函数对该混合算法进行验证,并对一台的永磁同步电动机(PMSM)进行优化,取得了满意的优化结果,为永磁同步电机的设计提供了一种新的有效方法。