基于内点罚函数的全双工认知无线电网络优化

针对全双工认知无线电网络中频谱利用率不高的问题,文中提出一种通过优化频谱感知中能量检测阈值来提升系统频谱利用率的方法。为了获得最优频谱利用率下的能量检测阈值,建立马尔科夫状态转移模型得到全双工认知无线电单位带宽吞吐量,将频谱利用率问题转化为以单位带宽吞吐量为目标函数、以检测概率为约束条件的多约束非线性规划问题。然后,采用内点罚函数法,以单位带宽吞吐量和约束条件构造增广目标函数,将多约束非线性规划问题转化为无约束问题,通过搜索可行域内部一系列的罚因子,求解罚函数的极值点,从而逼近最优频谱利用率下的能量检测阈值。仿真结果表明,在次级用户处于高传输功率和低信噪比时,优化能量检测阈值后的认知无线电网络单位带宽吞吐量有明显提升。

基于罚函数内点法的泄露积分型回声状态网的参数优化

为了提升泄露积分型回声状态网(Leaky integrator echo state network,Leaky-ESN)的性能,提出利用罚函数内点法优化Leaky-ESN的全局参数,如泄漏率、内部连接权矩阵谱半径、输入比例因子等,这克服了通过反复试验法选取参数值而降低了Leaky-ESN模型的优越性和性能.Leaky-ESN的全局参数必须保障回声状态网满足回声状态特性,因此它们之间存在不等式约束条件.有学者提出利用随机梯度下降法来优化内部连接权矩阵谱半径、输入比例因子、泄露率三个全局参数,一定程度上提高了Leaky-ESN的逼近精度.然而,随机梯度下降法是解决无约束优化问题的基本算法,在利用随机梯度下降法优化参数时,没有考虑参数必须满足回声特性的约束条件(不等式约束条件),致使得到的参数值不是最优解.由于罚函数内点法可以求解具有不等式约束的最优化问题,应用范围广,收敛速度较快,具有很强的全局寻优能力.因此,本文提出利用罚函数内点法优化Leaky-ESN的全局参数,并以时间序列预测为例,检验优化后的Leaky-ESN的预测性能,仿真结果表明了本文提出方法的有效性.

圆柱渐开线斜齿轮轮齿变形数值计算及优化修形研究

本文利用有限元法，给出了计算斜齿轮轮齿变形的数值计算方法。首次将内点罚函数法的优化思想用于轮齿修形，解决了多目标函数的最优修形设计问题。

WK—10B正铲机械式挖掘机工作装置的几何参数的优化研究

本文是以WK－10B正铲机械式挖掘机为机型对其工作装置的几何参数进行优化，该问题是属于多工况，多约束，多目标函数（以提升力和几何尺寸最小为指标）。采用内点罚函数方法，进行多次上机计算，从数千个方案中选出了合理的方案，根据最大挖掘半径，最大挖掘高度，在最大挖掘高度下的挖掘半径确定出：动臂支承较点的位置，动臂长度、推压轴位置、顶部滑轮半径，斗炳长度和推压速度与提高速度之比等。

混凝土结构构件加固设计方案优选

综合分析了当前最常用加固方法及其适用范围,研究了钢筋混凝土结构加固设计的优化问题,意在提高结构加固的综合效应并提高设计效率。以加大截面法为例,对加固方案参数优化设计展开探讨,建立了以造价最小为目标的优化模型并采用内点罚函数法进行优化计算,算例表明优化设计得到的参数优于传统设计得到的结果。