改进的二阶振荡粒子群算法

针对粒子群算法易陷入局部最优等问题,分析了粒子群算法的进化方程,提出了一种改进的粒子群优化算法。算法在振荡环节采用互不相同的参数取值来调节粒子群算法的全局和局部搜索能力,并通过对测试函数和机器人路径规划问题仿真模拟,与标准PSO、标准二阶PSO、二阶振荡PSO算法的实验结果进行对比分析,验证了所提出算法的有效性和可行性。

二阶振荡微粒群算法

从控制角度分析了微粒群算法的进化方程,在此基础上,为了增加微粒群体的多样性和进一步改善算法性能,引入二阶振荡进化方程来调节微粒群算法的全局和局部搜索能力,避免算法陷入局部最优。实验结果表明,该方法能够显著地加强算法的全局最优性,同时加快算法的收敛速度。

闭环时滞滤波器消除二阶振荡系统残留振动的仿真研究

将时滞滤波器与位置反馈环节相结合提出闭环时滞滤波控制策略,不仅能阻止操作命令向系统中注入能量,而且能阻尼掉不确定性因素注入系统中的能量,从而有效抑制二阶振荡系统的残留振动。与开环时滞滤波技术相比,有更强的参数鲁棒性和抗外界干扰能力。

基于二阶振荡微粒群最小二乘支持向量机的物流需求预测

为了提高物流需求的预测精度,在分析物流需求影响因素基础上,建立了物流需求的二阶振荡微粒群最小二乘支持向量机预测模型。利用最小二乘支持向量机(LSSVM)描述物流需求与其影响因素间的复杂非线性关系,并通过二阶振荡微粒群(TOOPSO)算法优化选择LSSVM参数。实例分析表明,模型具有较高的预测精度,TOOPSO算法搜索LSSVM最优参数时间明显少于传统交叉验证法,是一种有效的物流需求预测方法。

基于模态级数法的复杂水电系统二阶振荡模式

针对水电站产生机理不明的低频振荡问题,采用模态级数法研究水电站二阶振荡模式。首先,给出考虑复杂水力系统耦合和水力管道弹性的详细水电站模型。然后基于模态记数法给出二阶振荡模式及非线性指标。最后,以两机共压力管道复杂水电系统为例,采用线弹性模型模拟水力系统,计算该水电站二阶振荡模式及非线性指标,仿真计算发现二阶振荡模式并未产生新的主导振荡模式,非线性对一阶振荡模式的幅值和阻尼影响较大。

基于二阶振荡粒子群算法的铝合金Y-U硬化模型参数反演

针对铝合金的Y-U硬化模型在标定过程中参数的迭代求解特点,采用二阶振荡粒子群算法(PSO)对参数进行了反演分析求解。首先,建立参数反演的数学模型与残差目标函数;然后,基于图解法的参数近似解确定部分参数取值,对选定的5个待反演参数进行求解域标定;最后,采用具有跳出局部最优解特性的二阶振荡粒子群算法进行目标函数的优化求解。结合7075-O铝合金的拉压循环实验数据,实现了Y-U硬化模型参数的反演寻优。研究结果表明:二阶振荡粒子群算法前期渐进收敛,强化全局搜索,快速逼近最优解;后期振荡收敛,跳出局部最优,提高反演精度。

基于二阶振荡粒子群优化算法的最大功率跟踪

最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)是光伏系统保持高效运行的有效方法。在光伏阵列发生局部遮挡时,其功率-电压曲线会出现多峰现象,传统粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)在此情况下进行MPPT容易陷入局部最优问题,导致收敛精度降低。为解决以上问题,提出了一种二阶振荡粒子群算法应用于最大功率点跟踪,并针对多峰函数特点进行优化。在对粒子种群初始化时采用分散定位逼近极值的方式增加粒子群的全局搜索能力,提出有效的终止策略防止系统反复波动。在MATLAB/Simulink平台进行仿真对比分析的结果表明:改进算法可有效提升MPPT控制的效率和动态品质。

基于二阶振荡法原理的变压器直流电阻快速测量探讨

阐述了电力变压器绕组直流电阻测量的基本原理,分析了影响测量时间的因素,提出了一种快速测量电力变压器绕组直流电阻的二阶振荡法,它可以显著地缩短绕组充电的时间,提高测量速度。

基于知识推理和二阶振荡粒子群算法的桩基础优化设计

为辅助设计者准确高效地完成桩基础设计工作,降低工程造价,基于知识推理和二阶振荡粒子群算法开发出一套桩基础优化设计系统.系统通过结合C#语言和CLIPS推理机实现桩基础埋深推理功能,进而求出当前场地条件下的最优桩长.选择以工程造价为目标函数设计优化数学模型,根据已知的最优桩长简化优化变量.选用二阶振荡粒子群算法作为优化算法,结合桩基础规范设计约束条件,编制出桩基础优化程序.最后以某十层实验教学楼为例进行分析,证明了本优化算法的可行性.

基于Givens变换和二阶振荡W-C-PSO优化的盲源分离算法

针对智能算法在实现盲源分离时容易陷入局部最优且收敛速度缓慢的问题,提出一种基于Givens变换和二阶振荡粒子群优化的盲源分离算法。该算法首先将惯性权重与学习因子两个参数构造函数关系,使之共同调节算法迭代来提高算法的整体性与全局搜索能力;再引入二阶振荡环节增加种群的多样性,这样算法不易陷入局部最优;此外,采用Givens变换将分离矩阵转换成旋转角度表示形式来降低算法的复杂度。仿真表明,该算法能有效实现机械振动信号和语音信号的盲分离,并且相比其他算法具有更快的收敛速度和更好的分离性能。

基于改进二阶振荡粒子群优化的置信规则库推理方法

现有基于置信规则库(belief rule base,BRB)的推理方法的精度和效率受到系统参数设置以及规则库结构复杂度的影响.为了寻找到最佳的参数值和最优的规则库结构,本文基于粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法进行改进拓展,进而提出一种新的置信规则推理方法.针对粒子群算法易早熟收敛和陷入局部最优解等问题,引入二阶振荡环节和自适应随机惯性权重来改进算法,并采用互不相同的参数取值来调节粒子群算法的全局和局部搜索能力.在实验分析中,将该文方法应用于多极值函数拟合和输油管道检漏问题仿真实验,以收敛误差、收敛时间作为衡量指标,与其他传统方法进行了对比.实验结果表明,该文方法具有更好的推理效率和精度.

二阶振荡系统阶跃响应的最大速率研究

通过对二阶振荡系统单位阶跃响应的最大速率V_(max)及最大速度的研究,提出了速阻因子的概念及其工程速算式,解决了多年来随动系统没有快速设计方法的难题,并在某飞机的迎角传感器激励系统的设计中得到满意的证实。

二阶振荡环节在频率特性法中再分解

本文对二阶振荡环节进行了再分解,把它运用到频率特性分析法中,并在伯德图与奈魁斯特图上进行了详细讨论。解决了长期以来在伯德图分析中振荡环节的伯德图难画的问题,简化了传递函数伯德图的作图。

基于二阶振荡及自然选择的随机权重混合粒子群算法

针对粒子群算法"早熟收敛"的缺点,提出一种混合粒子群算法.该算法采用最大速度线性递减的方法平衡全局寻优能力与算法收敛精度的矛盾,并用随机权重平衡算法的全局和局部搜索能力.学习因子二阶振荡使种群在粒子数目不变的情况下维持多样性,是提高全局搜索能力的主要方法.自然选择原理使算法改善了因二阶振荡和随机权重的加入而造成收敛速度降低的情况.测试实验表明,所提出的算法能避免早熟问题,有效地提高寻优能力.

一个基于非均匀网格上的二阶基本无振荡差分格式

在基本无振荡格式的构造中,将通常的对流通量f的逼近方式推广到对通量导数的逼近,这一构造方法可以有效地应用到非均匀或非结构网格.直接基于非均匀网格上,构造了一个二阶的基本无振荡(ENO)差分格式.该格式具有形式简单,对网格的划分灵活,与传统格式相比不增加计算量等优点.几个数值算例证明了格式的有效性.

二阶微粒群算法

为了提高标准微粒群算法的全局收敛性,提出了一种新的微粒群算法——二阶微粒群算法.首先,介绍了二阶微粒群算法的引入,分析了其收敛性,并且研究了其参数的选择范围.其次,在分析二阶微粒群算法的进化方程的基础上,引出了具有随机惯性权重的标准微粒群算法.再次,在二阶微粒群算法中加入振荡因子来调整微粒的速度变化率,更好地使二阶微粒群算法收敛于全局最优.最后,利用这几种改进方法对典型测试函数进行仿真,实验结果表明,这些方法能够有效克服早熟问题,在全局收敛性和收敛速度方面均优于标准微粒群算法.

运载火箭的弹簧-阻尼二阶模型分析

运载火箭在飞行过程中的振动对火箭姿态有不利影响,笔者从系统的角度,将飞行中的火箭简化为弹簧-阻尼模型,从二阶振荡系统的系统稳定性的角度分析运载火箭相应参数如何进行调整。

改进粒子群优化滚珠丝杠进给系统BP神经网络PID控制策略研究

针对传统的BP神经网络PID(BP-PID)控制因其初始权值随机,导致系统的收敛速度较慢、控制前期会有较大误差和BP神经网络初始权值优化等问题,建立了滚珠丝杠进给系统伺服三环模型,设计了BP-PID控制器,提出了一种二阶振荡混沌映射粒子群算法(SCMPSO)优化滚珠丝杠进给系统BP-PID控制器。首先,混沌映射初始化粒子位置,使粒子均匀分布于空间,增加粒子解的多样性;随后,提出一种非线性余弦自适应惯性权重,以平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力;其次,在算法中引入二阶振荡环节,在面对突变多峰干扰时,能及时跳出局部最优解。研究结果表明:当加入外界干扰时,控制策略SCMPSO-BP-PID在正向进给时段的位移平均误差为0.013 mm,相比SAWPSO-BP-PID、LDWPSO-BP-PID、PSO-BP-PID这3种控制策略分别提升约45.8%、55.2%、61.7%;当加入阶跃响应时,SCMPSO-BP-PID的最大超调量仅为0.029,系统调节时间和峰值时间相比3种控制策略均有较大提升,具有较高的控制精度和稳定性。

电动汽车同步变速箱传动振荡抑制

针对电动汽车动力系统的简化模型,提出使用时滞滤波器减少动力系统中的传动振荡的方法。先将复杂的电机控制系统和变速传动系统简化成低阶(二阶)线性系统,通过实验估计系统参数,然后根据简化系统模型,依据时滞滤波器理论设计几种时滞滤波器。最后通过仿真和实验,验证时滞滤波器对传动振荡具有良好的抑制效果,间接说明时滞滤波器在汽车动力系统这类时变高阶系统中仍然能够滤除其中的二阶振荡环节。

过渡季空调温湿度辨识模型与模糊控制研究

为了解决空调机组过渡季工况冷热相消的能耗问题,针对表冷器和加湿器建立了基于能量谷优化算法的辨识模型,为了提高能量谷算法的优化性能,采用二阶振荡法融入到能量谷算法中,提高了优化算法的系统辨识精度。采用模糊控制器对表冷器和加湿器阀门开度进行调节,为了提高模糊控制器的控制性能,采用量化系数自动产生更优的模糊规则。仿真实验说明该系统提高了控制精度,控制系统的跟踪性和抗干扰性也得到了提高,使得输出的温湿度快速、准确地逼近设定值,有利于满足生产工艺的需求。