复杂边坡滑动面确定的联合搜索法

针对复杂边坡特点,提出改进的滑动面搜索变量选取方式,通过左、右出滑点和弧高控制滑动面位置,搜索变量取值范围不再需要经验假定。使用分区间搜索策略,以寻找最危险滑动面和潜在危险滑动面,同时也将搜索区域分割,增大算法搜索到全局最优值的可能性。利用混沌优化算法和复合形法联合搜索算法确定复杂边坡的最小安全系数和滑动面,充分利用混沌搜索和复合形法各自的优点,有效地避免陷入局部最小值,并克服混沌优化耗时较长的不足。通过对复杂边坡实例的计算,结果证明,采用改进搜索变量的基本复合形法寻优成功率比传统搜索变量高出40%～60%。联合搜索法的最小安全系数集中于1.70～1.72,全局搜索能力远远优于基本复合形法。多级边坡工程算例的分析表明,该边坡的4条潜在滑动面,其安全系数与最小安全系数相差不超过7.6%,最小仅相差3.6%,但相应的滑动面位置与最危险滑动面完全不同。

基于改进的最大似然法识别风力发电机转子的载荷参数

风机不对中故障是多载荷参数耦合而成,工程师难以凭经验了解载荷参数的大致范围。针对因转子结构参数和测试条件等不确定性参数的存在及载荷参数先验信息未知,最大似然法识别转子不对中故障的载荷参数时采用的搜索计算面临计算量大,且迭代过程中灵敏度会带来一些数值问题。引入搜索区间进退法到敏感矩阵法与最大似然法中,对最大似然法进行改进。改进后的最大似然法中的迭代适于处理复杂工程优化问题,避免传统迭代数值法对搜索空间的苛刻要求。以输入尺寸和输出测试响应具有随机性测量误差的风力发电机转子系统为例,在三种测量误差下的识别结果表明,改进的最大似然法提高了最大似然法的辨识效果,可以减少不确定性因素对识别结果的影响,鲁棒性好。

全局最优化算法及其应用

综述了近年来国内外学者对全局最优化问题的研究成果,分析了不同全局最优算法的优缺点,指出了因存在最优化问题的本质特征(NP-难题)而在实践中算法可解的问题并不一定可解,同时指出了没有适合解决任何问题的通用全局最优算法,最后给出了2个研究趋势.

基于微型遗传算法的最大似然法识别风机转子系统的不对中载荷

转子不对中会加剧风机的振动。基于最大似然法识别不对中载荷时会因参数区间未知产生辩识发散,以及因初始值的敏感性而难以收敛等问题,提出了初始值从0开始,采用搜索区间进退法进行区间探索,以微型遗传算法在相应区间寻优的思路改进最大似然法,将输入和输出参数具有随机性的不对中载荷识别问题转化为可利用微型遗传算法处理的优化问题。该方法以随机不确定性风机转子系统不对中载荷识别为例进行检验,三种测量误差下识别结果显示,基于微型遗传算法改进的最大似然法可提高辩识效果,识别结果受测量误差影响较小,鲁棒性好。

双参数指数分布参数的最短置信区间

在双参数指数分布的两个参数的区间估计的基础上,利用Lagrange乘子法和函数单调性得到了各参数的最短置信区间的唯一存在性,给出了各参数最短置信区间的表达式及其等距搜索算法.

钢筋混凝土梁单元截面刚度求解方法

在考虑材料非线性的有限元分析中,根据荷载进行相应的钢筋混凝土梁单元截面刚度的求解。通过对Cranston方法求解截面刚度的原理和步骤的分析,指出由于混凝土和钢筋的应力-应变关系曲线均为分段曲线,应用Cranston方法进行单元截面参考轴应变和曲率迭代计算时可能会出现不收敛的情况,依据函数的单调性和连续函数的介值定理,提出在该情况下可采用加速搜索区间法和二分法相结合进行钢筋混凝土梁单元刚度求解。基于该方法编写考虑材料非线性的平面杆系有限元程序,并用算例进行验证,表明其具有良好的收敛效果。

动能拦截器姿控固体小火箭点火算法设计

使用固体姿控小火箭是实现动能拦截器快响应和高精度姿态控制的最佳方案之一。针对一种新型动能拦截器姿控小火箭布局,提出了点火组合混合搜索算法。描述了动能拦截器姿控小火箭的配置方案,分析了弹体自旋需求。设计了一种结合目标排序法和区间搜索法的点火组合混合搜索算法:当可用小火箭个数较少时,采用目标排序法;当可用小火箭个数较多时,采用区间搜索法。指令力矩近似仿真结果及姿态控制数值仿真结果表明:该算法能够有效地近似指令力矩,实现快速高精度的姿态跟踪。

改进的遗传算法在城市污水处理厂区间数优化设计模型中的应用

对于高度非线性的城市污水处理厂区间数优化设计模型( IPODM) ,若采用传统的方法求解 ,不仅计算繁琐 ,且难以有效地寻找全局最优解。本文通过引入遗传算法 ( GA) ,与传统的步长搜索法相结合 ,大大提高了问题的求解效率。本文给出了这种改进算法在某一城市污水处理厂优化设计中的应用实例。结果表明 ,不仅解的搜索效率有明显的提高 ,而且目标函数值在原有的基础上改进了 2 0 % ,有着显著的经济效益 ;但是由于遗传算法自身的局限性 。

搜索法推求单重现期暴雨公式

利用自计雨量计记录的降雨资料 ,推求城市雨水排水系统暴雨强度公式时 ,需要编制单一重现期暴雨强度公式。在图解法的基础上 ,作者给出了一种正确可靠、简单可行的电算方法。利用该方法编程求解单一重现期暴雨强度公式中的参数时 ,所得公式的平均绝对均方差可控制在 0 .0 5mm/min之内。

求解钢筋混凝土平面梁单元刚度的改进算法

提出一种在考虑材料非线性的有限元分析中根据荷载的大小求解相应单元刚度的改进算法.通过讨论Cranston方法求解钢筋混凝土平面梁单元刚度的原理和步骤,指出其在某些情况下可能出现迭代计算不收敛的局限性,提出采用加速搜索区间法和二分法相结合进行钢筋混凝土平面梁单元的求解.基于该方法编写考虑材料非线性的平面杆系有限元程序,并用算例进行验证.结果表明该方法具有良好的收敛效果,可以在Cranston方法失效时采用.

不适定非线性最小二乘问题的正则化同伦法及其应用

构造一个正则同伦函数来解算Jacob ian矩阵秩亏或者严重病态的不适定非线性最小二乘问题;建立不适定非线性最小二乘的正则同伦迭代格式,提出以残差平方和值大小为判断准则的两种正则参数选取的新策略:直接搜索法和区间划分法。对经典的非线性最小二乘问题进行解算,结果表明该方法是适用的;非线性秩亏自由网平差算例表明,正则同伦法不仅可以降低迭代矩阵的条件数,而且使得整个迭代过程中条件数波动较小,并可得到稳定的较小范数解。

黄金分割比与对称截去

本文研究了优选法中一维搜索区间趋于零的充要条件.利用建立的对称截去模型,证明0.618法(优选法)是最快的算法.

均匀分布区间长度的最短置信区间

在均匀分布区间长度的区间估计的基础上,利用Lagrange乘子法得到了最短置信区间的唯一存在性,并运用等距搜索法计算得到了3≤n≤50,α=0.05时的最短置信区间表。

湖南地区应力场定量结果及置信区间分析

基于湖南及其邻区312个地震的529条P波初动极性数据和32个M_(L)≥2.8地震的震源机制解,采用格点尝试法和网格搜索法分别反演得到了湖南地区构造应力场的定量结果和置信范围。格点尝试法计算得到的P轴方位和倾伏角分别为102°和10°,T轴方位和倾伏角分别为237°和76°;网格搜索法反演得到的P轴方位和倾伏角分别为100°(置信区间为79°~100°)和5°(置信区间为2°~5°),T轴方位和倾伏角分别为225°(置信区间为204°~225°)和81°(置信区间为81°~82°)。结果表明:湖南地区平均震源机制解表现为逆断型;主压应力轴优势方位为NWW向,倾伏角近乎水平;主张应力轴优势方位为NE—NEE向,倾伏角较大。对两种方法得到的研究区应力场结果进行了可靠性分析并与前人结果进行了对比,证实本文结果的可信度较高。

综合优化神经网络算法

以多项式函数作为神经元的激活函数,结合矩阵伪逆的思想预先确定网络权值,并利用区间折半搜寻法自动优化隐层神经元数。通过对Hermit函数的仿真,充分显示了综合优化神经网络算法对函数具有较好的逼近。

一种线搜索加速策略及其应用

线搜索对于基于迭代的优化求解算法至关重要,很大程度上决定了迭代搜索算法的求解效率。本研究基于搜索区间两端点函数值及一端导数值给出了一种普适性的线搜索加速策略。结合所给加速策略及若干已有的线搜索算法,我们得到了相应的加速后的线搜索算法,数值实验表明了该加速策略可以极大地提高原有算法的收敛速度。

一种既经济又省时的公交线路选择方法

针对一般用户对公交线路既经济又省时的要求,给出了公交查询系统中从始点站到终点站满足用户需求的乘车方案的优化方法。以换乘次数最少为首选目标,票价最低为次要目标以及乘车时间最短为第三个目标,从公交线路库中搜索到满足用户要求的乘车方案。为得到换乘次数最少的乘车方案,先用路由矩阵搜索法从站点直达矩阵中找出始点站和终点站间换乘次数最少的一种乘车方案,然后用递归枚举法从站点直达矩阵找出这两个站点间所有换乘次数最少的乘车方案。在首要目标完成的基础上,先计算出所有换乘次数最少乘车方案的各自总票价,然后从这些乘车方案中找出所有票价最低的方案。在次要目标完成的基础上,从所有票价最低的方案中进一步筛选出所有乘车时间最短的乘车方案。关键技术是利用递归枚举法搜索站点直达矩阵得到公交系统中这两个站点间的所有换乘次数最少的乘车方案。最后,用枚举法进一步选择出所有票价最低而乘车时间最短的乘车方案。实验表明,该方法选择的乘车方案能满足用户对公交线路既经济又省时的要求。