基于声振信号和迁移学习的岩性随钻智能反演方法

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作者 徐世毅 王胜 +3 位作者 赖昆 柏君 张拯 张洁 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第18期7524-7537,共14页

随着智能化程度的提高,钻井行业对于实时识别随钻岩性的需求越来越迫切。基于钻孔过程中的钻进碎岩声音信号和振动信号(声振信号),提出了一种随钻岩性智能反演方法。首先,通过室内微钻实验钻进7种不同类型的岩石以获取原始信号样本,在... 随着智能化程度的提高,钻井行业对于实时识别随钻岩性的需求越来越迫切。基于钻孔过程中的钻进碎岩声音信号和振动信号(声振信号),提出了一种随钻岩性智能反演方法。首先,通过室内微钻实验钻进7种不同类型的岩石以获取原始信号样本,在采集过程中改变钻进参数(钻速、转速、钻头尺寸)并获得相应信号数据。针对采集的声振信号特征,通过短时傅里叶变换获得具有信号特征的时频图像。在此基础上,构建改进VGG16卷积神经网络模型以实现岩性智能识别,并通过超参数优选实现对模型的训练、评估和调优。之后引入迁移学习训练策略,分别以不同钻进参数作为数据标签,依据参数取值划分源域和目标域,以实现对小样本目标领域的快速识别。实验结果表明:随着钻进参数的改变,模型的迁移学习结果存在差异;基于声振信号训练得到的岩性反演模型预测精度高、泛化能力强,声音信号测试集准确率可达99%,振动信号测试集准确率可达100%;在机械钻速变化下,声振信号受到的影响最小,作为数据标签进行岩性反演时能取得更为卓越的效果,且小钻速作为目标域时岩性反演准确率最高。在岩性反演的过程中,不同的信号类型适用于不同的岩石。其中声音信号对粗黄砂岩的适用性最高、振动信号更适用于花岗岩。研究成果对于提升工作面钻进智能化程度具有一定借鉴价值。 展开更多

关键词 声振信号 迁移学习 岩性随钻智能反演 改进VGG16算法 小样本目标检测

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基于改进遗传算法的离散波长消色差氧化石墨烯平面透镜逆向设计方法

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作者 李雪岩 于浩文 陈玉玺 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期11-22,共12页

纳米光学成像技术是现代光学成像系统和光学测量系统的主要手段之一,但是传统宽波段消色差超透镜随着工作波长数量的增加而引入的单元结构复杂度骤增、成像效率降低、聚焦分辨力降低等问题,限制了高性能、集成化微型光学系统的发展。氧... 纳米光学成像技术是现代光学成像系统和光学测量系统的主要手段之一,但是传统宽波段消色差超透镜随着工作波长数量的增加而引入的单元结构复杂度骤增、成像效率降低、聚焦分辨力降低等问题,限制了高性能、集成化微型光学系统的发展。氧化石墨烯是一种具有高折射率和高透射率的二维材料,通过激光直写技术将氧化石墨烯的特定区域热还原为还原氧化石墨烯,其材料的光学性能发生改变,因此可以制作成氧化石墨烯超薄平面透镜。针对氧化石墨烯透镜的离散波长色散问题,提出了一种基于改进遗传算法的氧化石墨烯透镜逆向设计方法。通过设置遗传算法的优化目标,引入目标函数的惩罚因子,对透镜结构进行目标性优化,可以设计出能够对离散波长进行单一焦点等强度聚焦的氧化石墨烯透镜。使用真空过滤法和飞秒激光直写技术加工了所设计的氧化石墨烯透镜(厚度约200 nm),并对其聚焦特性进行了表征。实验结果表明,该透镜可对450、550以及650 nm入射波长进行出色的色散调控,与预设焦距的最大偏差仅为2.23%。该透镜对工作波长的焦点平均径向半峰全宽为324.3 nm,可以达到超衍射极限聚焦。该设计方法为需要高分辨率、宽波段色散控制的微型光学系统提供了新的可能。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 超平面透镜 多波长色散调控 逆向设计 改进遗传算法

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夫琅和费衍射颗粒粒度测量中的改进Chin-Shifrin反演算法

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作者 陈泉 刘伟 +2 位作者 窦智 杨林 申晋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期118-123,共6页

在基于线阵CCD的夫琅和费衍射颗粒粒度测量中,采用Chin-Shifrin积分变换反演算法使得反演的粒度分布出现假峰现象.为解决此问题,提出在该Chin-Shifrin积分变换反演算法中引入矩形窗函数,并在分析颗粒粒径与衍射光强导数最小值之间关系... 在基于线阵CCD的夫琅和费衍射颗粒粒度测量中,采用Chin-Shifrin积分变换反演算法使得反演的粒度分布出现假峰现象.为解决此问题,提出在该Chin-Shifrin积分变换反演算法中引入矩形窗函数,并在分析颗粒粒径与衍射光强导数最小值之间关系的基础上,确定矩形窗函数中心点位置及左右边界,利用该矩形窗函数对粒度分布进行截断处理,消除虚假峰,提高反演颗粒粒度分布的准确性.分别对两种标准颗粒进行了测量,并对不同算法的反演结果进行了对比.实验结果表明:引入矩形窗函数的改进Chin-Shifrin算法,能够有效排除粒度分布中的多假峰;粒度分布测量相对误差小于3%,重复性小于4%. 展开更多

关键词 夫琅和费衍射 改进chin-shifrin反演算法 矩形窗函数 颗粒粒度分布 线阵CCD 散射角度区间

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基于改进麻雀搜索算法的水质模型多参数反演 被引量：4

4

作者 彭杨 杨德铭 +1 位作者 罗诗琦 张志鸿 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第7期102-109,116,共9页

水质模型参数取值对模型的模拟精度影响很大,为提高BOD-DO水质模型参数反演精度,首先在DobbinsCamp BOD-DO水质模型的基础上,以BOD和DO浓度计算值与实测值之差的加权平方和最小为目标函数,构建了Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型... 水质模型参数取值对模型的模拟精度影响很大,为提高BOD-DO水质模型参数反演精度,首先在DobbinsCamp BOD-DO水质模型的基础上,以BOD和DO浓度计算值与实测值之差的加权平方和最小为目标函数,构建了Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型;然后针对麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)求解精度低、稳定性不足和易陷入局部最优等问题,引入Sine混沌映射和对立学习、转移概率以及差分变异3个策略,分别从提高初始种群多样性、扩大搜索空间以及增强种群跳出局部最优的能力三方面对SSA算法进行改进,提出了一种多策略改进的麻雀搜索算法(Multi-strategy Improved Sparrow Search Algorithm,MISSA),并将其应用于Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型的求解;最后通过数值实验将得到的反演结果与SSA算法、模拟退火算法、粒子群算法、遗传算法四种优化算法进行对比,并探讨了参数初值选取和观测噪声水平对反演结果的影响。结果表明:MISSA算法的计算性能明显优于对照组中的4种算法,且能显著降低初值选取对BOD-DO水质模型参数反演结果的影响,当观测数据的噪声水平不超过5%时,MISSA算法可有效提高反演结果的稳定性。该结果验证了MISSA算法在反演Dobbins-Camp BOD-DO水质模型参数的有效性,为水质模型参数求解提供有益参考。 展开更多

关键词 BOD-DO水质模型 参数反演 多策略改进的麻雀搜索算法 初值选取 观测噪声水平

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采用改进遗传算法优化LS-SVM逆系统的外转子无铁心无轴承永磁同步发电机解耦控制 被引量：7

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作者 朱熀秋 沈良瑜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2037-2046,I0032,共11页

为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(leas... 为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)逆系统的解耦控制策略。首先,基于ORC-BPMSG的结构及工作原理,推导其数学模型,并分析其可逆性。其次,建立LS-SVM回归方程,并采用IGA优化LS-SVM的性能参数,从而训练得到逆系统。然后,将逆系统与原系统串接,形成伪线性系统,实现了ORC-BPMSG的线性化和解耦。最后,将提出的控制方法与传统LS-SVM逆系统控制方法进行对比仿真和实验。仿真和实验结果表明:所提出的控制策略可以较好地实现ORC-BPMSG输出电压和悬浮力、以及悬浮力之间的解耦控制。 展开更多

关键词 外转子无铁心无轴承永磁同步发电机 最小二乘支持向量机 逆系统 改进遗传算法 解耦控制

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改进PSO算法在断层滑动参数反演中的研究与应用 被引量：1

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作者 刘杰 王宏宇 吴燕平 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第9期101-105,共5页

利用地面大地测量数据反演断层的滑动速率等动态参数,是大地测量主要研究问题之一。本文首先提出了一种改进的粒子群算法,以此弥补标准粒子群算法可能局部最优解的不足,并通过模拟数据进行试验验证。然后以渭河盆地两条主要断裂为研究对... 利用地面大地测量数据反演断层的滑动速率等动态参数,是大地测量主要研究问题之一。本文首先提出了一种改进的粒子群算法,以此弥补标准粒子群算法可能局部最优解的不足,并通过模拟数据进行试验验证。然后以渭河盆地两条主要断裂为研究对象,利用地面GPS观测数据反演了秦岭北侧大断裂、临潼-长安断裂的三维滑动速率,并分析了两种算法的运行耗时。结果表明:改进的粒子群算法比标准粒子群算法耗时减少,收敛速度更快;本文所提算法反演得到的断层参数更符合真实的断裂条件,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 大地测量反演 断层滑动速率 位错理论模型 改进粒子群算法 渭河盆地

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基于LHS-ISSA-SVR的心墙堆石坝渗流参数反演方法及应用 被引量：2

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作者 李永超 沈振中 +2 位作者 熊汉野 李皓璇 张宏伟 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期109-113,共5页

高效合理地确定大坝的渗流参数是科学分析大坝渗流性态的关键。针对心墙堆石坝复杂多渗流参数反演问题,提出了一种基于LHS-ISSA-SVR组合代理模型的心墙堆石坝渗流参数反演新方法。基于饱和—非饱和渗流理论,建立了心墙堆石坝渗流有限元... 高效合理地确定大坝的渗流参数是科学分析大坝渗流性态的关键。针对心墙堆石坝复杂多渗流参数反演问题,提出了一种基于LHS-ISSA-SVR组合代理模型的心墙堆石坝渗流参数反演新方法。基于饱和—非饱和渗流理论,建立了心墙堆石坝渗流有限元模型,采用拉丁超立方抽样(LHS)获取均匀性更优的渗透系数组合样本集,并代入有限元模型模拟监测点水头,通过支持向量回归机(SVR)准确建立监测点水头与材料渗流参数的映射关系。融合佳点集、莱维飞行与柯西反向学习策略改进麻雀搜索算法(SSA),基于改进的麻雀搜索算法实现了SVR模型参数的优化调整和渗流参数的智能反演。工程实例应用表明,各监测点渗压水头反演值与实测值相对误差均在2.5%内,心墙堆石坝渗流场位势分布规律合理,渗流参数反演结果准确可靠。该方法为准确反演长期服役的心墙堆石坝渗流参数提供了新途径。 展开更多

关键词 心墙堆石坝 渗流参数 反演分析 改进麻雀搜索算法 支持向量回归机

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高压电力电缆土壤导热系数的反演与计算 被引量：1

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作者 覃喜 周文俊 +2 位作者 吕鸣 姜玉菡 杨仕友 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期94-102,共9页

温度和载流量是电缆运行状态及热稳定极限的重要指标参数,精确的土壤导热系数是电缆温度场准确计算的前提和基础。土壤导热系数受多种因素影响,呈现较大差异性和不确定性。为精确计算高压电力电缆实际运行工况下的温度场和载流量,本文... 温度和载流量是电缆运行状态及热稳定极限的重要指标参数,精确的土壤导热系数是电缆温度场准确计算的前提和基础。土壤导热系数受多种因素影响,呈现较大差异性和不确定性。为精确计算高压电力电缆实际运行工况下的温度场和载流量,本文提出了电力电缆实时土壤导热系数逆问题的数学模型和计算方法。开发了电缆表皮温度测量的分布式光纤测温系统,基于电缆表面采样点实时温度构建了分层土壤实时导热系数反演数学模型,并提出逆问题求解的改进遗传算法。实例计算结果表明,应用本文成果计算的实时或动态载流量比标称载流量高出38.08%。 展开更多

关键词 逆问题 改进遗传算法 有限元 导热系数

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基于改进量子粒子群优化算法的机器人逆运动学求解 被引量：9

9

作者 陈卓凡 周坤 +1 位作者 秦菲菲 王斌锐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期293-304,共12页

针对工业机器人在逆运动学求解过程中存在的位姿奇异、解不唯一、求解精度低等问题,提出了一种改进量子粒子群算法。首先,利用D-H参数法建立机器人运动学模型,以机械臂末端最小位姿误差为主要优化目标,加入运动前后关节角变化最小、行... 针对工业机器人在逆运动学求解过程中存在的位姿奇异、解不唯一、求解精度低等问题,提出了一种改进量子粒子群算法。首先,利用D-H参数法建立机器人运动学模型,以机械臂末端最小位姿误差为主要优化目标,加入运动前后关节角变化最小、行程平稳连续的约束条件,设计了目标函数;其次,通过采用Levy飞行策略改进粒子更新方式、非线性地动态调整收缩膨胀因子、采用变权重方法计算最优平均位置等方法设计了一种改进量子粒子群优化(IQPSO)算法;然后,模拟单点位姿和连续轨迹两种不同的求解情况进行三种算法(IQPSO、APSO、QPSO)的仿真对比实验,结果表明IQPSO算法具有收敛速度快、求解精度高等优点;最后,将IQPSO算法用于机械臂本体进行实物验证,实验结果表明IQPSO算法求解出的插值点所组成的轨迹连续且平滑,进一步证明了该算法应用于实际运动控制中的稳定性和可行性。 展开更多

关键词 工业机器人 逆运动学求解 目标函数 改进量子粒子群优化算法

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基于改进麻雀搜索的雷暴云电荷反演方法

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作者 行鸿彦 郑锦程 +1 位作者 徐伟 王心怡 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期79-86,共8页

为解决雷暴云电荷反演方法精度较差、现有电荷反演模型受多站组网观测造成的环境误差影响等问题。在假设雷暴云层等厚模型的基础上,推导雷暴云电荷反演所需非线性方程组,建立基于三维大气电场的雷暴云电荷反演模型,通过正弦混沌映射函... 为解决雷暴云电荷反演方法精度较差、现有电荷反演模型受多站组网观测造成的环境误差影响等问题。在假设雷暴云层等厚模型的基础上,推导雷暴云电荷反演所需非线性方程组,建立基于三维大气电场的雷暴云电荷反演模型,通过正弦混沌映射函数优化麻雀搜索算法(SSA)种群初始化方式,提高种群分布的非线性,使用莱维飞行(Levy)函数和反向学习策略优化算法发现者的位置更新方式,提出一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)的雷暴云电荷反演方法。利用三维大气电场仪对地面电场数据进行观测并分析电场特征,使用混合策略改进的SSA算法反演雷暴云充电模型参数。实验结果表明,使用三维大气电场仪观测所得数据进行反演,能够有效消除多站组网观测造成的误差,对比SSA,改进后的ISSA算法反演所得雷暴云两秒相邻电荷量的偏差率均在1%左右,适应度值最低达到5.38,能较为精确的反演雷暴云电荷参数,为研究其充放电过程提供一定参考。 展开更多

关键词 三维大气电场 雷暴云电荷 麻雀搜索算法 电荷反演模型 混合策略改进

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基于同伦延拓的冗余机械臂逆运动学优化算法研究

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作者 张国庆 李宗道 +2 位作者 吴剑雄 顾浩宇 李清都 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第7期197-204,共8页

目的针对偏置冗余机械臂的逆运动学,采用传统数值法存在依赖初始值、奇异位姿收敛性差等问题,提出一种改进数值法。方法首先将非线性方程组转化为同伦方程组,引入同伦延拓算法能够有效避免依赖初始值的问题,同时能够获取逆运动学解空间... 目的针对偏置冗余机械臂的逆运动学,采用传统数值法存在依赖初始值、奇异位姿收敛性差等问题,提出一种改进数值法。方法首先将非线性方程组转化为同伦方程组,引入同伦延拓算法能够有效避免依赖初始值的问题,同时能够获取逆运动学解空间。然后考虑奇异位姿,将同伦方程组转化为最小二乘问题,采用Levenberg Marquardt算法对同伦方程组进行路径追踪,以获取逆运动学解空间。最后将关节极限避免问题映射为解空间优化问题,引入二进制改进粒子群优化算法,获得最优逆运动学解。结果实验结果表明,相较于传统数值法,文中所提数值法针对逆运动学求解具有更高的收敛率、更快的收敛速度,同时二进制改进粒子群算法能够有效避免关节极限问题。结论采用文中所提数值法求解逆运动学的精度较高,能够满足实时性要求,对于机械臂用于包装作业具有一定的理论意义和工程应用价值。 展开更多

关键词 冗余机械臂 逆运动学 Levenberg Marquardt 同伦延拓 二进制改进粒子群算法

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基于改进差分进化算法的阵列侧向测井反演 被引量：16

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作者 李智强 范宜仁 +2 位作者 邓少贵 季秀峰 李虎 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1199-1204,共6页

针对阵列侧向测井反演受给定初值影响的问题,将阵列侧向测井反演问题转化为无约束的非线性全局优化问题,提出了一种基于改进差分进化反演的新方法。在30次随机计算中改进差分进化算法与差分进化算法相比,其寻优成功率可以达到93.3%,平... 针对阵列侧向测井反演受给定初值影响的问题,将阵列侧向测井反演问题转化为无约束的非线性全局优化问题,提出了一种基于改进差分进化反演的新方法。在30次随机计算中改进差分进化算法与差分进化算法相比,其寻优成功率可以达到93.3%,平均进化代数为差分进化代数的1/8,其最优适应度也仅为差分进化最优适应度的一半。通过对阵列侧向模型进行反演计算,表明该算法满足电测井反演的需求。改进差分进化方法可有效地解决传统优化方法反演结果对初值的依赖性问题。 展开更多

关键词 改进差分进化算法 阵列侧向 反演 鲁棒性

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多同性源阵列电阻率法隧道超前探测方法与物理模拟试验研究 被引量：31

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作者 李术才 聂利超 +5 位作者 刘斌 田明禛 王传武 宋杰 刘征宇 王世睿 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1434-1446,共13页

直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率... 直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率的隧道超前探测新方法,利用环形布置的多同性源供电压制隧道掌子面后方的异常体的干扰,同时增强掌子面前方远处异常体的敏感度,阵列电极测量可为含水构造的三维反演成像提供三维数据.首先,开展了含水构造超前探测的数值正演模拟,发现多同性源方法的视电阻率纵向微分曲线极小值以及与横轴的交点位置可对异常体位置进行定性判断,探讨了多同性源方法对后方及侧向异常干扰的响应特征及识别方法.其次,将电阻率光滑约束与轨迹光滑策略引入蚁群反演算法,提出了一种最小二乘方法与改进蚁群算法相结合的混合反演算法,反演数值算例表明混合反演算法能够实现含水构造的三维成像,较好地反演出不同距离的含水构造位置,并使其边界较为清晰.为了验证多同性源探测方法的探测效果开展了物理模型试验,多同性源阵列电阻率法能较好的反映含水构造的存在,与实际含水构造的位置较为相符. 展开更多

关键词 隧道超前地质预报 多同性源电极阵列 三维电阻率反演 改进蚁群算法 混合反演 物理模型试验

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全空间条件下矿井瞬变电磁法粒子群优化反演研究 被引量：52

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作者 程久龙 李明星 +2 位作者 肖艳丽 孙晓云 陈丁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3478-3484,共7页

煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以... 煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以分离,造成分辨率下降.论文提出采用粒子群优化算法(PSO)进行全空间MTEM反演,通过理论分析,在常规的粒子群算法基础上提出了一种新的进化公式改进策略,提高了粒子群算法的寻优能力.基于全空间瞬变电磁场理论,编写了粒子群算法反演程序,进行全空间条件下五层含巷道的复杂模型的反演计算.结合某矿井巷道顶板、底板岩层及断层含水性的探测实例,对实测数据进行反演计算和解释,探测结果得到钻探证实.研究表明,改进的粒子群优化算法对理论模型和实际资料的反演拟合程度较高,实现了矿井顶板、底板视电阻率异常的分离,提高了全空间瞬变电磁勘探资料的解释精度和分辨率. 展开更多

关键词 矿井瞬变电磁法 全空间 改进型粒子群优化算法 非线性反演

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基于博弈思想的需求响应视角下的主动配电网故障恢复 被引量：19

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作者 杨丽君 曹玉洁 +2 位作者 梁景志 杨博 安立明 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期51-60,共10页

为实现主动配电网故障后失电负荷的最大限度恢复,并考虑供电侧与用户侧利益均衡,本文基于博弈的思想,提出需求响应视角下的主动配电网故障恢复策略。在需求响应视角下,供电侧和用户侧建立非合作动态博弈模型优化故障时的峰谷分时电价,... 为实现主动配电网故障后失电负荷的最大限度恢复,并考虑供电侧与用户侧利益均衡,本文基于博弈的思想,提出需求响应视角下的主动配电网故障恢复策略。在需求响应视角下,供电侧和用户侧建立非合作动态博弈模型优化故障时的峰谷分时电价,抑制高峰负荷需求,减少用电高峰时故障恢复的压力。在主动配电网故障恢复中,基于优化后的负荷曲线,供电侧和用户侧建立合作博弈模型,双方以共同的收益函数作为目标,利用馈线、电动汽车、分布式电源和可控负荷进行协同恢复。分别采用逆向回归算法和改进的蚁群算法求解以上两个博弈模型。本文以IEEE33节点模型和某实际配电网为例,分别对小面积失电和大面积失电情况进行故障恢复求解,验证了本文所提策略的有效性。 展开更多

关键词 主动配电网 故障恢复 博弈思想 逆向回归算法 改进的蚁群算法

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地面核磁共振找水反演 被引量：16

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作者 戴苗 胡祥云 +2 位作者 吴海波 蒋龙聪 杨迪琨 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2676-2682,共7页

简要介绍了地面核磁共振找水的正演理论方法,采用高斯求积并结合连分式展开的方法对核磁共振核函数中包含双重贝塞尔函数的积分核进行了数值积分,进而计算出精度较高的核函数值,在此基础之上,讨论了导电性对地面核磁共振信号的影响.基... 简要介绍了地面核磁共振找水的正演理论方法,采用高斯求积并结合连分式展开的方法对核磁共振核函数中包含双重贝塞尔函数的积分核进行了数值积分,进而计算出精度较高的核函数值,在此基础之上,讨论了导电性对地面核磁共振信号的影响.基于奇异值分解算法,对核磁共振找水理论模型进行了反演研究,在不导电的情况下,重构出了比较理想的含水率分布.总结并改进了模拟退火算法,用改进的模拟退火算法分别对覆盖层高阻和导电条件下的核磁共振人工合成数据进行了反演,试验结果表明,利用改进的模拟退火算法反演地面核磁共振是可行的,而且反演结果较稳定,收敛速度较快. 展开更多

关键词 地面核磁共振 奇异值分解 改进的快速模拟退火算法 约束反演

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计及后备保护优化级数的改进阻抗修正反时限过流保护整定方法 被引量：17

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作者 黄景光 李浙栋 +5 位作者 张宇鹏 张员宁 陈勇 翁汉琍 李振兴 林湘宁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2768-2777,共10页

提出了一种计及后备保护优化级数的改进阻抗修正反时限过流保护整定方法。首先,对常规的阻抗修正反时限过流保护算法进行改进,通过增加后备保护优化级数提升其远后备保护的动作速度;其次,针对优化后的阻抗修正反时限过流保护算法整定复... 提出了一种计及后备保护优化级数的改进阻抗修正反时限过流保护整定方法。首先,对常规的阻抗修正反时限过流保护算法进行改进,通过增加后备保护优化级数提升其远后备保护的动作速度;其次,针对优化后的阻抗修正反时限过流保护算法整定复杂且存在失配风险的问题,以优化后的阻抗修正反时限过流主保护和后备保护总动作时间最小为目标函数,以保护选择性、灵敏性要求为约束条件,建立反时限保护参数优化整定数学模型,并引入量子遗传算法进行求解。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明,所提基于量子遗传算法的改进阻抗修正反时限过流保护优化整定方法能够有效提升保护的选择性和速动性。 展开更多

关键词 反时限过流保护 改进阻抗修正 速动性 参数优化整定 后备保护优化级数 量子遗传算法

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基于不等式约束的三维电阻率探测混合反演方法 被引量：3

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作者 刘斌 刘征宇 +3 位作者 宋杰 聂利超 王传武 陈磊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期820-832,共13页

三维电阻率探测的线性反演和非线性反演中均存在着多解性的固有难题.电阻率线性反演方法的效率较高,但反演结果对初始模型的依赖性较强,易陷入局部极小;而非线性反演方法不依赖初始模型,但搜索效率极低,尚未见到关于三维电阻率非线性反... 三维电阻率探测的线性反演和非线性反演中均存在着多解性的固有难题.电阻率线性反演方法的效率较高,但反演结果对初始模型的依赖性较强,易陷入局部极小;而非线性反演方法不依赖初始模型,但搜索效率极低,尚未见到关于三维电阻率非线性反演的文献.针对上述问题,融合线性与非线性反演方法的互补优势,提出了最小二乘法(线性方法)与改进遗传算法(非线性方法)相结合的混合反演方法的概念和思想.首先,提出了将介质电阻率变化范围作为不等式约束引入反演方程的思路,以实现压制多解性、提高可靠性的目标.提出了宽松不等式约束和基于钻孔推断的局部严格不等式约束的获取及定义方法.在此基础上,分别提出了基于不等式约束的最小二乘线性反演方法和遗传算法非线性反演方法.其次,对于遗传算法在变异搜索方向控制、初始群体产生等方面进行了改进,优化了其搜索方向和初始群体多样性.然后,提出了混合反演方法及其实现方案,利用改进遗传算法进行第一阶段反演,发挥其对初始模型的依赖程度低的优势,搜索到最优解附近的空间,输出当前最优个体;利用最小二乘法进行第二阶段反演,将遗传算法得到的当前最优个体作为初始模型,在最优解附近空间执行高效率的局部线性搜索,最终实现地电结构的三维成像.最后,开展了合成数据与实际工程算例验证,与传统最小二乘方法进行了对比,发现混合反演方法在压制多解性、摆脱初始模型依赖和提高反演效果方面有较好效果. 展开更多

关键词 三维电阻率法探测 混合反演 不等式约束 最小二乘线性反演 改进的遗传算法

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基于并行改进遗传算法的三维电阻率反演方法 被引量：4

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作者 刘斌 王传武 +3 位作者 杨为民 李术才 聂利超 宋杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1252-1261,共10页

计算效率极低是阻碍遗传算法用于三维电阻率反演的瓶颈,使得很多对改善反演效果和搜索质量有利但又很耗时的改进方法无法应用到遗传算法中。针对上述问题,基于遗传算法天然的并行计算特性,提出了新的多重主从并行计算策略及其算法。提... 计算效率极低是阻碍遗传算法用于三维电阻率反演的瓶颈,使得很多对改善反演效果和搜索质量有利但又很耗时的改进方法无法应用到遗传算法中。针对上述问题,基于遗传算法天然的并行计算特性,提出了新的多重主从并行计算策略及其算法。提出了初始群体的严格均布产生方法,以提高初始群体接近最优解的概率;提出了基于交叉个体适应度差异的比例随机算术交叉算法,以保证优良个体的遗传竞争优势;建立了混合变异算法,将传统的随机变异算法与线性反演中确定性搜索优化算法相结合,即保持了变异的随机性又控制了优化方向。最后将并行改进遗传算法用于合成算例和实际应用案例中,发现并行改进遗传算法的计算效率显著提高,且在寻找最优解、压制假异常、提高反演效果方面具有明显优势,为实际工程中电阻率探测的三维成像提供了有效途径。 展开更多

关键词 三维电阻率反演成像 并行改进遗传算法 多重主从并行算法 比例随机交叉算法 混合变异算法

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一种改进的整周模糊度去相关算法 被引量：3

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作者 孙海文 欧阳中辉 王彦 《现代防御技术》 北大核心 2016年第1期67-71,共5页

目前LAMBDA算法中常用的2种去相关算法为逆整数乔里斯基算法和迭代法算法,这2种去相关算法在运算处理过程会出现病态的变换矩阵,影响去相关程度且降低了去相关的成功率。因此提出了一种改进去相关算法并进行了算法性能分析,通过从矩阵... 目前LAMBDA算法中常用的2种去相关算法为逆整数乔里斯基算法和迭代法算法,这2种去相关算法在运算处理过程会出现病态的变换矩阵,影响去相关程度且降低了去相关的成功率。因此提出了一种改进去相关算法并进行了算法性能分析,通过从矩阵条件数和相关数对3种算法进行了仿真比较。结果表明,改进算法去相关处理效果得到明显改善。 展开更多

关键词 LAMBDA 整周模糊度 逆整数乔里斯基算法 迭代法 改进算法 去相关

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