基于多级优化的圆拟合算法

针对圆拟合算法中难以同时保证高效率和高准确度的问题,文中提出一种基于多级优化的圆拟合算法。运用3σ准则剔除粗大误差点,从降低子集抽选的随机性、圆模型的降次运算以及自适应迭代次数的阈值变换3个角度对随机抽样一致性进行改进,以提取高质量内群点,并采用设置迭代终止条件的迭代加权最小二乘法实现点群的精细化处理。文中实验从缺损圆、杂质干扰以及其他噪声3个方面对算法效果进行了验证,并与其他主流圆拟合算法进行了对比分析。结果表明,文中算法在不同程度的圆缺损、杂质干扰下的拟合准确度小于0.7 pixel,拟合效果优于其他算法。在约20%~265%的噪声干扰下,拟合准确度不超过1 pixel,运行时间低于0.7 s,该结果表明文中所提算法能抵抗大量椒盐噪声干扰,并能维持较高的准确度和检测效率。

基于参数多级优化的共反射面叠加方法及其应用

基于 Hubral共反射面叠加的思想 ,考虑到计算效率和成像精度 ,本文提出了参数多级优化的共反射面叠加方法。这是一种不依赖于宏观速度场 ,仅需已知近地表速度和依赖于波场三参数的地震成像方法。它不仅能够改进模拟零炮检距剖面 ,提高深层的信噪比 ,而且可以给出用于反演速度场的地震三参数剖面。通过凹陷模型和 Marmousi模型的试算以及胜利油田实际资料的试处理 ,验证了本文方法的有效性和实用性。

叠前多级优化联合偏移速度建模

推导了基于角度域共成像点道集的叠前深度层析速度建模公式,提出了一种叠前多级优化联合偏移速度建模方法.通过基于共散射点(CSP)道集的叠前时间偏移速度分析获取初始速度,利用基于角度域共成像点道集(ADCIGs)的叠前深度层析速度反演进行速度更新建模.实现步骤可以概括为:首先,将叠前地震数据映射为CSP道集,利用CSP道集的叠加速度谱进行速度分析得到均方根速度场;其次,通过Dix公式将均方根速度场转换为层速度场,以此进行层析初始速度建模,基于ADCIGs实现叠前深度层析速度反演,最终得到高精度的叠前偏移速度场.断层模型和实际资料试算结果验证了该方法的正确性和有效性.

层次分簇的无线传感网络多级优化测量

层次化的无线传感网络由骨干传感节点和普通传感节点组成。由于节点能量受限,无线传感网络跟踪测量目标时需同时考虑目标跟踪精度和跟踪方法的能效性。提出一种层次分簇的多级优化无线测量方法。将骨干节点作为簇首,采用粒子滤波算法预测运动目标位置,运用DELAUNAY三角剖分优化选择目标附近的节点作为测量节点,并根据测量节点地理位置判断是否转移簇首。在测量节点同步的感知目标后,簇首利用熵来逐次选择能效性最高的测量节点数据进行融合,实现目标定位测量。试验表明,该方法能满足目标跟踪精度,并可有效的减少网络能耗,提高无线传感网络测量使用寿命。

卫星复合材料桁架结构多级优化设计方法

针对卫星用复合材料桁架结构,提出一种多级优化设计方法,对复合材料桁架结构的空间构型、几何参数以及材料铺层角度开展协同优化设计。该方法能够在缩减优化问题求解规模,提高解算精度的同时,获得兼顾结构刚度、强度、稳定性、质量以及在轨热变形的综合最优结果。最终通过工程算例,验证了文中提出优化设计方法的有效性。

G.729A语音压缩算法的多级优化

针对G.729A语音压缩算法存在算法复杂、计算量大的不足,提出一种可快速计算LSP系数的APF-LSP算法,对G.729A算法进行算法级、语言级和编译器级三级优化,使其满足TMS320C5510 DSP硬件平台上的语音实时编解码要求。测试结果表明,优化后的G.729A算法运算量从590.097 MIPS降至50.523 MIPS,程序执行速度提高11倍以上。

基于多级优化的粒子群算法在航迹规划中的应用

针对粒子群算法后期存在寻优效率降低、收敛缓慢等问题,提出了多级优化算法。该算法具有局部快速收敛特性,通过对粒子群所生成的最优粗略解进行局部最优处理,从而能够快速地从粗略解中提取出全局最优信息,将粗略解变为最优解。仿真结果显示,该组合算法能将粒子群算法的全局搜索特性和多级优化算法的局部优化特性有机结合起来,达到了准确而快速生成路径的目的。

基于材料-结构协同设计的层合板多级优化方法

提出一种以材料参数与结构参数为变量的复合材料层合板多级优化设计新方法。以单层纤维含量、层厚和铺层角为设计参数,建立了刚度和强度约束下的结构减重设计模型,基于有限元分析,运用所提出的三级优化策略完成结构轻量化设计。本文给出了不同载荷类型和位移边界条件下层合板优化算例,设计结果验证了方法的有效性。

钢支撑-混凝土框架结构多级优化研究

针对最新抗震规范GB50011—2010中所提出的钢支撑—混凝土框架结构体系,结合多级优化思想和SLP算法对其进行优化研究、以结构造价为优化目标函数,以每层构件的最优混凝土强度等级和各单根构件截面尺寸为优化变量,通过强度约束、施工构造约束等为约束条件对钢支撑—混凝土框架结构进行优化。用VB和FORTRAN语言编写了相应的优化程序并结合工程算例对程序的优化效果进行了验证。

抗震钢框架的多目标和多级优化设计

本文把多目标和多级优化方法应用于钢框架结构的抗震设计中，以结构总应变能最大和结构总重量最小为优化目标，并将整个优化问题划分为系统优化和单元优化两个层次；结合现行抗震规范和钢结构规范的要求，考虑强度、位移、稳定和界限等约束条件，建立了数学模型并给出了算例。结果表明，本文的方法是合理有效的，对实际结构的抗震优化设计具有一定的参考意义。

钢筋混凝土抗震结构的多目标多级优化设计

本文同时将多目标和多级优化设计理论应用于钢筋混凝土框架结构的抗震设计中，把整个优化过程分为两级优化来处理，第一级优化以结构的整体位移和结构重量两个目标函数为第一级优化目标进行优化设计。第二级优化以结构的延性为目标函数，对截面进行最优配筋计算，并计算了钢筋混凝土框架结构的算例。结果表明，本文提出的理论和计算方法是合理的。

系统分解多级优化法及其在结构优化设计中的应用

提出了一种适用于大规模工程系统（如大规模结构系统）优化设计的系统分解多级优化法，该方法的核心是将原大系统的优化设计问题按等级分解成若干个子系统的优化问题，各子系统间通过行为灵敏度及优化灵敏度导数加以耦合，由于每一级的各个子系统相互隔离，故对每一级的各个子系统的分析和优化可并行处理，这一特点可望在大规模工程系统优化设计过程中提高总的计算效率，缩短设计时间，同时优化过程中所产生的行为灵敏度及优化灵敏度导数信息对设计师的定性分析具有指导意义，刚架优化设计算例表明该方法行之有效，具有良好的收敛性．

基于动态规划的备件多级优化配置

为提高引进装备备件的保障效能,提出一种基于动态规划的备件多级优化配置方法。采用该方法建立备件配置动态规划模型,并利用最优化原理实现备件的多级优化配置,使有限的备件发挥最大的保障效能。通过一个实例给出应用该方法建模的过程并验证了其有效性。

锅炉钢框架抗震结构的多目标多级优化设计

电站锅炉钢架是一种大型复杂的钢结构。将多目标和多级优化设计理论应用于锅炉钢框架的抗震设计中,从安全性和经济性的角度对锅炉钢框架的优化设计进行了研究,通过优化得到一个既经济又安全的合理结构。用两级优化来完成锅炉钢框架抗震结构的优化过程,第一级优化考虑到承载力要求,根据规范提出了强度、刚度、稳定性等方面的约束条件,采用复形法以构件截面尺寸作为设计变量,将结构的整体位移目标函数作为第一级优化目标。第二级优化在第一级优化结论的基础上进行选优,参考规范截面最小尺寸、长细比等要求提出约束条件,利用罚函数法,以截面尺寸作为设计变量,将用钢量作为目标函数进行最优计算,得到一个在满足最大侧移情况下用钢量最小的结构设计方案。最后以某锅炉钢框架实例进行优化分析,并从工程造价,结构抗侧移能力等角度对优化前后的锅炉钢框架结构进行了对比分析,研究结果表明本文提出的理论和方法可以计算锅炉钢框架在最大侧移情况下的最优用钢量,研究结果可供工程设计参考。

基于特征增益与多级优化的协同过滤个性化推荐算法

基于混合策略个性化推荐的思想,为进一步提升业务套餐型产品的个性化推荐的准确性,提出了基于特征增益与多级优化的协同过滤推荐算法(FACCF);其中融合了消费数据的时域特征、空域特征、消费倾向以及套餐特征。该算法首先基于客户的时域、空域行为特征,构建了CTAP概率主题模型实现协同过滤;其次,将过滤后的新特征、套餐主题与套餐特征结合进行优化;最后,基于贝叶斯网络对客户群体的消费倾向进行聚类分析,形成二次优化,获得个性化推荐列表。使用电信真实用户数据实证分析的结果表明,FACCF算法能够更准确地预测客户消费意愿。

考虑风电输出功率波动性的混合储能容量多级优化配置

针对风力发电输出功率的强波动性以及微电网混合储能系统容量优化,提出了一种混合储能容量多级优化配置方法。该方法采用抗脉冲平均滤波法平滑风电原始输出功率,并结合经验模态分解与离散傅里叶分解的优势,分阶段分解混合储能功率,同时根据分解结果对混合储能容量进行配置。分解第一阶段采用经验模态分解,观察分解结果,确定分界点临近分量与高低频分量;分解第二阶段将临近分量重构采用离散傅里叶变换分解,根据年运行经济成本,确定最优频率分界点,进而得出次高频与次低频分量;最后根据2个阶段的分配结果得出混合储能元件的容量大小。仿真结果表明:该方法可以有效避免经验模态分解中模态混叠对容量配置的影响,提高分解精度,降低经济成本。

多级优化算法在火炮总体结构设计中的应用

随着现代战争模式对武器装备性能要求不断提高,需要新的设计方法以实现火炮总体结构参数最优设计,为此提出一种能够综合考虑各方面性能的火炮总体结构优化设计方法。建立火炮多体动力学的参数化模型,基于最优拉丁超立方试验设计方法得到设计参数的灵敏度和大量的输入-输出数据,由各参数的灵敏度合理计算不同射击工况及不同评价指标下的权重值,由输入-输出数据结合神经网络算法构建近似函数。搭建多级优化算法模型,计算收敛后即可得到火炮的最优设计方案。结果表明:与初始方案相比,优化后的设计方案稳定性有明显提高,评价指标平均改善22.27%;该方法从发射动力学角度可为火炮总体结构最优设计提供参考。

碳纤维复合材料机械臂结构多级优化设计

为实现机械臂的轻量化设计,采用等刚度代换法对一种传统工业机器人的大臂进行碳纤维复合材料结构设计和优化,采用拓扑优化与参数优化相结合的多级优化方法,在保证机械臂满足各项性能的同时,使机械臂质量明显减小。优化后的机械臂的质量比原始结构降低89.3%,轻量化效果明显。

考虑层间应力的厚复合材料结构多级优化设计方法

充分发挥复合材料的利用率,降低结构重量,厚复合材料结构优化设计是非常重要的。然而优化设计空间复杂,层间应力问题突出,离散设计变量等问题使得厚复合材料结构的优化变得十分困难。针对由铺层相同的子层板叠成的厚复合材料层合板结构的复杂优化问题,本文提出一种多级优化设计方法。第一级优化采用基于径向基神经网络代理模型的优化设计方法,设计变量为子层内层数及铺层比例;第二级优化分为两个层次进行,系统层以结构重量最轻为目标,设计变量为子层数,子系统层采用遗传算法优化铺层顺序,以层间应力因子最小为目标。结合算例,通过Matlab编写遗传算法,并应用Isight集成Matlab来实现该优化设计方法。结果表明:本文提出的多级优化设计方法是有效的,能够很好地实现具有周期性铺层方式的厚复合材料层合板结构的优化设计。

复合材料翼面结构多级优化设计方法

建立一种适用于复合材料结构的多级优化方法。第一级优化包括系统级优化和元件级优化。系统级优化以板厚度或杆横截面为设计变量，从Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ出发导出改进设计变量的迭代式；元件级优化保持最优迭层板厚度和节点位移不变，利用线性规划技术使结构应变能最大，得到最优分层厚度。第二极优化以纤维铺向角为设计变量，以降低各约束点处位移为目标进行优化，提高结构刚度。算例研究复合材料翼面盒段满足强度要求和挠曲变形规律要求时的优化设计，结果表明该方法计算方便，接口简单，收敛迅速。