基于改进原子轨道搜索算法的多工艺路线柔性作业车间问题研究

针对多品种、小批量复杂产品在加工过程中忽略加工路线约束,导致调度方案中存在设备利用率低的问题,以完工时间最优为目标建立多工艺路线柔性作业车间数学模型。由于加入多约束后模型复杂度骤增,为有效求解该模型,提出一种改进原子轨道搜索算法。改进算法采用一种三层编码方式进行编码和解码;在算法初始化候选解时均匀生成全局加工路线;搜索过程中为增强局部搜索融入自体交叉;为避免陷入局部最优引入变邻域变异;迭代过程中设计了变工序数精英保留策略,扩大了搜索空间。最后,通过某内燃机车生产车间实例对模型和算法进行求解分析,验证了模型的有效性和算法的优越性及适用性。

基于多目标原子轨道搜索算法的风电场集群最优经济调度

随着环保意识的增强以及风电渗透率的不断攀升,使得电力部门对含风电系统的经济调度提出了更高的要求。为了在降低污染物排放及促进风电消纳的同时将发电成本控制在最低,建立了考虑环境与经济指标的风-火多随机变量经济调度模型。该模型中的目标函数考虑了火力发电成本、风力发电成本、弃风惩罚成本及污染气体排放。采用多目标原子轨道搜索算法进行模型求解,该算法在传统原子轨道搜索算法的基础上添加了存档机制、网络机制以及领导者选择机制,具有较强的多目标优化执行能力。结合修改后的IEEE30节点算例进行仿真分析,结果验证了所提模型的可行性以及多目标原子轨道搜索算法求解此类问题的有效性。

一种多源数据融合的机器人导航技术

针对移动机器人在导航过程中存在的建图不精确、效率低下等问题,提出一种多源数据融合的移动机器人导航方法:利用扩展卡尔曼滤波融合激光雷达和深度相机的环境信息,通过位姿传感器获取机器人的位姿和加速度信息,提出基于激光雷达、深度相机和惯性测量单元数据融合的地图构建方法;并兼顾全局探测与局部求精的平衡,采用改进原子轨道搜索算法进行全局规划,利用动态窗口法完成局部避障。实验结果表明,多源数据融合建立的地图更接近于真实场景,改进后的融合算法未知障碍实时避障成功率达到98%,能够提升机器人自主导航效率。