基于LOGPSO算法的光伏系统MPPT研究

在光伏系统最大功率点跟踪过程中,针对太阳辐射强度改变时,粒子群算法易出现收敛速度慢、陷入局部最优等问题,提出了一种惯性权重对数递减粒子群(LOGPSO)算法,该算法将惯性权重以对数形式递减,并加入了对数调整因子,使运行初期的MPPT能够较快地确定极大功率值点所对应的电压,运行中期的惯性权重迅速减小,运行后期的MPPT能够精确地搜索到最大功率点所对应的电压。仿真结果表明,在不同的太阳辐射强度条件下,LOGPSO算法能够显著改善光伏系统MPPT中存在的收敛速度慢、收敛精度低等问题。

基于惯性权重对数递减的粒子群优化算法

针对粒子群算法收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,提出了基于惯性权重对数递减的粒子群算法,并引入对数调整因子,对数调整因子的不同取值保证了算法搜索成功率。选取八种典型函数分别进行给定迭代次数和给定精度的仿真实验,并与标准PSO算法、惯性权重线性递减PSO算法、惯性权重高斯函数递减PSO算法进行比较。测试结果表明,该策略可以简便高效地提高算法的全局收敛性和收敛速度,并且具有较好的稳定性。求解大多数优化问题时,即使不引入对数调整因子新算法就可以获得较好的效果。

地面水水质评价的对数型幂函数普适指数公式

为了建立科学合理、简洁直观、普适通用和使用方便的地面水水质评价模型,在设定地面水水质指标规范变换式基础上,提出一个适用于多项指标的水质评价的对数型幂函数普适指数公式,并采用粒子群算法优化公式中的参数。将普适指数公式用于实例分析,并与其它多种评价方法评价结果对比。研究表明:该公式不受指标种类和数目限制,计算简便,具有通用性、实用性,为评价普适化、简单化提供了一条新途径。

基于调优规则和惯性权重对数递减粒子群算法的蒸汽动力系统运行优化研究

蒸汽动力系统多周期运行燃料消耗量的计算方法通常先建立蒸发量与效率的关系模型,再由能量平衡方程得出。为简化计算,建立蒸发量和燃料量关系的双燃料锅炉数学模型。提出背压式、抽背式汽轮机调优规则:如果需要同时运行两台以上相同型号的汽轮机,则优先最大负荷运行数学模型斜率大的汽轮机,斜率相等则任意分配负荷。汽轮机调优规则扩展到燃料量和蒸发量呈线性关系的单燃料锅炉负荷分配:如果一次项系数相等,则蒸发量任意分配。否则,最大负荷运行斜率小的锅炉。针对粒子群算法收敛速度慢、早熟的缺点,提出惯性权重对数递减策略的粒子群算法。采用改进的粒子群算法对建立的蒸汽动力系统运行优化调度的混合整数非线性规划模型进行求解,节约了运行成本,验证了算法的有效性和实用性。

地下水灌溉水质评价的对数型幂函数指数方法

为了科学合理、简便有效地评价灌溉水质,提出了一个灌溉水质评价的指数公式,并采用粒子群算法优化公式中的参数,得出优化后适用于多指标的灌溉水质评价公式.以新疆阿拉尔垦区、尉犁县和宁夏平罗县的水质资料为例进行验证.结果表明,该公式与综合危害系数法、模糊综合评价、突变理论的评价结果基本一致.新疆阿拉尔垦区和宁夏平罗的地下水适合农业灌溉,而尉犁县平原灌区浅层地下水不宜长期直接灌溉.灌溉水质评价公式具有简单便捷的优点,可以快速地得出灌溉水质评价结果,为灌溉水质评价提供了新的有效途径.

对数频偏FDA方向图解耦优化

针对对数频偏频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)中存在的频率偏移量取值固定、主瓣扫描精度较低的问题,并行地提出两种对数频偏频率分集阵列方向图解耦的优化方法。首先,将均匀线性阵列替换为采用正弦频偏增量的交叉子阵结构,在此基础上将频偏增量选择问题转化为二维空间的最优化问题,通过改进的粒子群算法解算最优频偏增量实现方向图解耦优化。此外,将通信中的格雷码编码方式应用于FDA阵列的频偏编码中,提出基于发射端格雷码频偏编码方式的发射方向图解耦方法。最后,仿真验证了两种优化方法的有效性。

基于特征增强和优化SVM的工控入侵检测

针对工控入侵检测系统数据质量低、模型优化差等问题,提出一种基于特征增强和优化支持向量机(LMDRT-AWPRPSO-SVM)的工控入侵检测方法,从数据和模型两方面进行改进。数据方面,针对工控系统缺乏高质量数据,通过对数边际密度比变换(LMDRT)生成新的数据特征,提高数据的质量;模型方面,为解决SVM参数优化过程中易陷入局部极小等问题,采用种群聚集度指导权重自适应变化和粒子重构策略改进粒子群算法(AWPRPSO),增强优化算法搜索能力。使用工控标准数据集进行实验,其结果表明,该方法提高了数据的质量,优化了SVM模型性能,构建的检测模型在检测精度与训练时间方面均有改善。

基于粒子群优化Gabor滤波器的钢板表面缺陷检测

为了解决钢板表面缺陷形态差别大、对比度低,无法准确检测的问题,提出一种基于粒子群优化(PSO)-Gabor滤波器的钢板表面缺陷检测方法。为了消除图像噪声,突显缺陷目标,首先,对缺陷图像进行自适应中值滤波和对数变换;然后,通过PSO算法对二维Gabor滤波器的频率、方向、尺度和滤波窗口进行参数寻优;并基于最优Gabor滤波器对图像进行滤波,获得缺陷能量图;最后,根据所得能量图进行缺陷分割,从而完成缺陷检测。实验结果表明:基于PSO-Gabor滤波器的缺陷检测方法对钢板表面4种缺陷检测准确率达93.75%,检测耗时为0.05 s,可实现对低对比度钢板表面缺陷图像快速、准确地检测,为钢板表面缺陷实时在线检测提供理论依据和技术支持。

水流作用下的沉管平移控制模型与优化方法

针对水流作用下的沉管平移控制问题,在数学描述的基础上对拖轮合力、合力矩进行了分析,统一了四象限拖轮力矩的计算公式,构建了考虑作业拖轮数量、拖力裕量、浮运速度的沉管平移控制优化模型,提出了基于加权对数理想点法的粒子群优化方法,运用克拉默法则进行拖力大小和角度的约束处理,通过港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道管节浮运控制算例进行仿真。仿真结果表明:拖轮总数量为6艘时,涨潮流情况下所得浮运速度为4.770kn,适应度为0.720,作业拖轮数量为3艘,拖力裕量乘积为2.693×1020 kN6;落潮流情况下所得浮运速度为1.750kn,适应度为3.042,作业拖轮数量为5艘,拖力裕量乘积为3.352×1019 kN6。可见,本文提出的模型和方法具有较强的适用性,适应度较优,作业拖轮数量较小,拖力裕量与浮运速度较大。