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基于改进麻雀搜索算法的变电构架优化方法 被引量:2
1
作者 张迎春 姜岚 +2 位作者 唐波 陈曦 胡辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期94-101,共8页
为了解决变电构架设计中的优化问题,采用改进麻雀搜索算法对其进行优化设计。在基本麻雀搜索算法中引入Circle混沌映射,以提高种群的多样性和算法的全局搜索能力;引入萤火虫算法对麻雀搜索算法进行扰动更新,使其易于跳出局部最优。建立... 为了解决变电构架设计中的优化问题,采用改进麻雀搜索算法对其进行优化设计。在基本麻雀搜索算法中引入Circle混沌映射,以提高种群的多样性和算法的全局搜索能力;引入萤火虫算法对麻雀搜索算法进行扰动更新,使其易于跳出局部最优。建立尺寸优化的数学模型,采用罚函数法处理约束条件。先将改进后的算法用于典型桁架算例分析,证明其稳定性与有效性,再将其用于变电构架的优化设计,结果表明,采用改进后的麻雀搜索算法能够有效提升变电构架的优化效果。 展开更多
关键词 变电构架 改进麻雀搜索算法(ISSA) 离散变量 尺寸优化
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基于改进海洋捕食者算法的输电塔结构优化
2
作者 周庆丰 余宗斌 +2 位作者 张树林 鲁杭 周焕林 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期539-547,共9页
为确保输电塔架线施工时取消临时拉线工况下输电塔架线施工安全,需对其结构进行优化设计。文章建立输电塔结构的计算模型,采用罚函数法确定海洋捕食者算法(marine predators algorithm,MPA)的目标函数;考虑到MPA易陷入局部最优、收敛速... 为确保输电塔架线施工时取消临时拉线工况下输电塔架线施工安全,需对其结构进行优化设计。文章建立输电塔结构的计算模型,采用罚函数法确定海洋捕食者算法(marine predators algorithm,MPA)的目标函数;考虑到MPA易陷入局部最优、收敛速度慢的缺点,提出一种融合折射反向学习策略和黄金正弦算法的改进海洋捕食者算法(improved marine predators algorithm,IMPA),并将其在6个基准测试函数数值实验中与其他算法进行比较,结果表明IMPA具有更好的收敛性和求解精度。利用IMPA对输电塔结构在特殊工况下进行优化,结果表明IMPA可以对三维杆系结构进行优化设计,优化后的输电塔具有较好的力学性能。 展开更多
关键词 输电塔 海洋捕食者算法(MPA) 结构优化 离散化变量 极限承载力
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智能优化算法在土木工程领域的应用综述 被引量:2
3
作者 王兴宇 刘俊 +1 位作者 杨燕 王文翰 《建筑施工》 2024年第3期372-376,共5页
为进一步提高建筑施工智能化水平,对遗传算法和粒子群算法等典型算法在土木工程领域的应用进行了调查。通过分析调查结果,总结了各类算法在典型场景下的应用情况,并基于大型复杂结构施工过程,提出了智能优化算法的具体应用场景。
关键词 群智能算法 离散优化 土木工程 大跨空间结构
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基于离散变量的多材料结构拓扑优化设计
4
作者 刘宏亮 王成 梁缘 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期611-617,共7页
多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材... 多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材料结构拓扑优化模型,由离散变量下约束函数和目标函数的灵敏度信息构造序列近似整数规划子问题,采用运动极限策略限制设计变量的改变量以保证整数规划子问题的近似精度。为了解决离散变量的组合复杂性,采用具有多项式复杂度的正则松弛算法来高效求解(和经典的连续变量算法效率相当)。本文利用多材料结构最小柔顺性优化问题以及最大传热效率优化问题研究离散变量方法的有效性。数值算例表明,离散变量优化方法可以获得稳定迭代收敛的多材料拓扑设计,优化构型中的材料界面清晰分明,有效避免了出现模糊区域。 展开更多
关键词 拓扑优化 离散设计变量 整数规划 多材料结构
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离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化研究
5
作者 郭玲伟 洪小飞 彭冲冲 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期199-204,共6页
激光通信网络在进行信息传输时容易受到离散变量的影响,降低信息传输质量。为此,研究离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化方法。生成激光通信网络初始拓扑结构,分析离散变量带来的影响。根据激光通信网络拓扑结构优化目标,建立激光... 激光通信网络在进行信息传输时容易受到离散变量的影响,降低信息传输质量。为此,研究离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化方法。生成激光通信网络初始拓扑结构,分析离散变量带来的影响。根据激光通信网络拓扑结构优化目标,建立激光通信网络的拓扑结构优化目标模型。采用多目标进化方法,剔除拓扑结构中的冗余链路,实现对激光通信网络拓扑结构的优化。实验结果表明,所提方法优化后的网络拓扑结构链路平均长度在50 cm以下,通信节点能量在48 J以上,网络生存轮数高于371轮,优化性能好,有效剔除了网络拓结构中的冗余路径。 展开更多
关键词 离散变量 激光通信网络 拓扑结构优化 优化目标函数 多目标进化方法
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基于关联离散变量的钢框架结构优化设计
6
作者 葛晓凡 曲爽 《土木建筑工程信息技术》 2024年第1期109-115,共7页
本文提出了一种基于“关联离散变量”概念的空间钢框架结构优化方案。利用ABAQUS有限元软件的计算模块及其Python语言接口,编写子程序实现Abaqus二次开发,对空间钢框架进行离散优化设计。本文以空间钢结构总质量为目标函数,构件截面参... 本文提出了一种基于“关联离散变量”概念的空间钢框架结构优化方案。利用ABAQUS有限元软件的计算模块及其Python语言接口,编写子程序实现Abaqus二次开发,对空间钢框架进行离散优化设计。本文以空间钢结构总质量为目标函数,构件截面参数为设计变量,在满足结构可靠性的前提下,利用计算机程序快捷、方便地完成了整个优化设计过程,通过求解模型总质量的下限,得到了经济安全的最优设计结果,有效节省了钢材的用量。本文对空间钢框架的结构优化设计具有较好的参考价值,可为实现钢结构性能化设计提供有益的参考,进而推动钢结构设计的智能化和经济化。 展开更多
关键词 空间钢框架 结构优化 离散变量 有限元
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包含两类变量的离散变量桁架结构拓扑优化设计 被引量:29
7
作者 柴山 石连栓 孙焕纯 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期574-584,共11页
建立了包含截面和拓扑两类变量的离散变量结构拓扑优化设计的数学模型,该模型考虑了截面变量与拓扑变量间的耦合关系,反映了拓扑优化问题的组合优化本质,可以较好地解决"极限应力"、"最优解的奇异性"等困扰结构... 建立了包含截面和拓扑两类变量的离散变量结构拓扑优化设计的数学模型,该模型考虑了截面变量与拓扑变量间的耦合关系,反映了拓扑优化问题的组合优化本质,可以较好地解决"极限应力"、"最优解的奇异性"等困扰结构拓外优化设计的问题.同时采用相对差商法进行离散变量桁架结构拓扑优化,直接求解包含两类变量的离散变量结构拓扑优化设计数学模型,收到了比较满意的效果. 展开更多
关键词 离散变量 拓扑 结构优化设计 组合优化 桁架
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一种离散时间系统的变结构控制方法 被引量:36
8
作者 翟长连 吴智铭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期719-722,共4页
针对离散时间系统 ,讨论了利用离散趋近律设计变结构控制问题 ,分析了趋近律系数造成系统颤振的原因 ,给出改进的离散趋近律 ,并利用它设计变结构控制 .仿真结果表明 ,该方法是可行的 ,减少了系统的颤振 。
关键词 离散时间系统 变结构控制 离散趋近律 闭环系统
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改进遗传算法在建筑结构优化设计中的应用 被引量:20
9
作者 张延年 刘斌 +1 位作者 董锦坤 郭鹏飞 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期692-694,共3页
针对标准遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、发生振荡、随机性太大等缺点,提出一种新的遗传算子转基因算子,用于对标准遗传算法的改进·这种转基因算子有效地利用了计算适应度的信息,很好地保护了最优个体,并能提高群体中个... 针对标准遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、发生振荡、随机性太大等缺点,提出一种新的遗传算子转基因算子,用于对标准遗传算法的改进·这种转基因算子有效地利用了计算适应度的信息,很好地保护了最优个体,并能提高群体中个体的适应度·包含转基因算子的改进遗传算法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化设计问题,也能处理同时具有稳定约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题·算例结果表明,改进遗传算法的收敛特性和优化设计结果远好于标准遗传算法,是一种理想的建筑结构优化设计方法· 展开更多
关键词 全局最优 离散变量 结构优化 遗传算法 改进遗传算法 转基因算子
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改进混合遗传算法在建筑结构优化设计中的应用 被引量:7
10
作者 张延年 刘剑平 +2 位作者 刘斌 朱朝艳 李艺 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期69-72,82,共5页
针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出引入转基因算子与单亲遗传算子,同时提出一种离散变量结构优化设计的三等分割算法,通过与遗传算法相结合并运用到初始群体形成和进化过程中,使... 针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点,提出引入转基因算子与单亲遗传算子,同时提出一种离散变量结构优化设计的三等分割算法,通过与遗传算法相结合并运用到初始群体形成和进化过程中,使两种算法既可相互独立地运算,又可彼此相互协调、共同作用.根据工程实际,充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立离散变量结构优化模型.各种算法的优化结果对比表明,改进混合遗传算法具有省时、高效、局部搜索能力强和全局性好的特点. 展开更多
关键词 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法
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船舶航向非线性系统离散变结构控制 被引量:13
11
作者 宋立忠 宋金明 黄平 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第4期54-58,共5页
基于非线性模型研究船舶航向自动舵的离散变结构控制设计问题。通过状态反馈精确线性化方法设计了二次型最优滑模面,采用离散趋近律方法求得变结构控制律。研究结果表明,所设计的离散变结构控制器能够快速准确地跟踪设定航向,并对参数... 基于非线性模型研究船舶航向自动舵的离散变结构控制设计问题。通过状态反馈精确线性化方法设计了二次型最优滑模面,采用离散趋近律方法求得变结构控制律。研究结果表明,所设计的离散变结构控制器能够快速准确地跟踪设定航向,并对参数摄动和外界风浪干扰具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 船舶自动舵 离散变结构控制 精确线性化
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离散变量结构优化设计的复合形遗传算法 被引量:9
12
作者 朱朝艳 刘斌 郭鹏飞 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期689-691,共3页
对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法,并基于满应力思想,对离散复合形法的优化结果进行进一步搜索,提高了离散复合形法的局部寻优能力·为了弥补遗传算法自身的不足,把改进的复合形算法作为复合形算子嵌入到遗传算法中,以... 对离散复合形法提出了一种新的初始点产生办法,并基于满应力思想,对离散复合形法的优化结果进行进一步搜索,提高了离散复合形法的局部寻优能力·为了弥补遗传算法自身的不足,把改进的复合形算法作为复合形算子嵌入到遗传算法中,以提高遗传算法的局部寻优能力;同时对遗传操作过程做了改进,如在进化初期采用大的交叉率,以尽快筛选出最优个体;对最差个体采用大的变异率,使其向最优解逼近,从而建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法·算例表明这种混合遗传算法优于基本遗传算法和改进的复合形法,是可行和有效的· 展开更多
关键词 离散变量 结构优化 离散复合形法 满应力 遗传算法 混合遗传算法
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离散变结构控制理论研究现状与展望 被引量:14
13
作者 姚琼荟 宋立忠 鄢圣茂 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第6期23-29,36,共8页
对离散变结构控制理论的研究进展进行综述,总结了3种主要的DVSC方案,讨论了这一领域中存在的重要问题,并指出了该理论未来可能的研究方向.
关键词 离散时间系统 变结构控制 滑模控制
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桁架结构优化设计的遗传算法 被引量:7
14
作者 王黎 马光文 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第5期25-30,共6页
本文提出桁架结构系统优化设计的新方法──遗传算法,它不同于常规优化算法的特点在于,从多个初始点开始寻优.并采用交迭和变异算子避免过早地收敛到局部最优解,可获得全局最优解,且不受初始值影响。该算法不必求导计算,编程简单... 本文提出桁架结构系统优化设计的新方法──遗传算法,它不同于常规优化算法的特点在于,从多个初始点开始寻优.并采用交迭和变异算子避免过早地收敛到局部最优解,可获得全局最优解,且不受初始值影响。该算法不必求导计算,编程简单,快捷,它尤其适用于具有离散变量的结构优化设计问题。 展开更多
关键词 优化设计 桁架结构 遗传算法
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遗传算法在离散变量结构优化设计中的应用 被引量:12
15
作者 张思才 张方晓 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期146-150,共5页
以三杆桁架结构优化设计演示了遗传算法在离散变量优化设计中的应用.优化结果与传统结构优化设计结果相比较,表明遗传算法的有效性.运用遗传算法求解十杆超静定桁架结构优化问题.针对三杆、十杆桁架结构分析了群体规模大小对算法收敛的... 以三杆桁架结构优化设计演示了遗传算法在离散变量优化设计中的应用.优化结果与传统结构优化设计结果相比较,表明遗传算法的有效性.运用遗传算法求解十杆超静定桁架结构优化问题.针对三杆、十杆桁架结构分析了群体规模大小对算法收敛的影响,说明群体规模的选取是与染色体长度密切相关的. 展开更多
关键词 三杆桁架结构 遗传算法 离散变量优化设计 超静定桁架结构 结构设计
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单输入不确定系统离散变结构控制 被引量:6
16
作者 宋立忠 陈少昌 姚琼荟 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第2期35-40,共6页
研究单输入不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.提出一种新形式的离散趋近律,它具有良好的动、静态特性,可有效消除由传统离散趋近律参数引起的抖振.设计扰动预估器以补偿不确定因素的影响,从而提高系统鲁棒性并进一步减弱抖振.仿... 研究单输入不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.提出一种新形式的离散趋近律,它具有良好的动、静态特性,可有效消除由传统离散趋近律参数引起的抖振.设计扰动预估器以补偿不确定因素的影响,从而提高系统鲁棒性并进一步减弱抖振.仿真结果表明了所提设计方法的有效性. 展开更多
关键词 单输入不确定系统 变结构控制 离散时间系统 控制律 离散趋近律 鲁棒性 抖振
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具有动应力和动位移约束的离散变量结构形状优化设计方法 被引量:5
17
作者 石连拴 孙焕纯 冯恩民 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期419-423,共5页
讨论了动应力、动位移约束下离散变量形状优化设计问题。首先用拟静力算法 ,将结构惯性力极值作为静载荷施加到结构上 ,求得结构的动位移和动内力 ,然后将考虑动应力约束和动位移约束的离散变量结构优化设计问题化为静应力和静位移约束... 讨论了动应力、动位移约束下离散变量形状优化设计问题。首先用拟静力算法 ,将结构惯性力极值作为静载荷施加到结构上 ,求得结构的动位移和动内力 ,然后将考虑动应力约束和动位移约束的离散变量结构优化设计问题化为静应力和静位移约束的优化问题。在求解过程中 ,将单元内力作了一阶近似 ,并将多约束问题转化为单约束问题 。 展开更多
关键词 离散变量 结构优化 形状优化 动应力约束 组合优化 拟静力方法
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离散变速趋近律抖振机理及鲁棒性研究 被引量:6
18
作者 吴汉松 宋立忠 姚琼荟 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第6期41-44,52,共5页
研究基于离散变速趋近律的变结构控制设计问题.利用不等式形式到达条件研究变速趋近律的抖振机理,并对其鲁棒性进行分析.研究结果表明,只要不确定因素有界,即可保证闭环系统的鲁棒稳定性,而通过调整变速趋近律自身参数,可以避免抖振并... 研究基于离散变速趋近律的变结构控制设计问题.利用不等式形式到达条件研究变速趋近律的抖振机理,并对其鲁棒性进行分析.研究结果表明,只要不确定因素有界,即可保证闭环系统的鲁棒稳定性,而通过调整变速趋近律自身参数,可以避免抖振并使系统具有良好的动态品质.将理论成果用于某型船舶航向自动舵的设计,实验结果证实了它的有效性. 展开更多
关键词 离散变结构控制 变速趋近律 抖振 鲁棒性 船舶自动舵
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建筑结构优化设计的改进进退遗传算法 被引量:5
19
作者 张延年 刘斌 +1 位作者 李艺 郭鹏飞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期410-413,共4页
针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大、局部搜索能力差和迭代过程缓慢等缺点.提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与遗传算法结合在一起解决问题;并提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗... 针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大、局部搜索能力差和迭代过程缓慢等缺点.提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与遗传算法结合在一起解决问题;并提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗传算法的改进.结果表明,这种改进退遗传算法即发挥了进退搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点;采用的改进措施效果明显,其收敛特性得到很好的改善.该算法是高效的理想工程结构优化设计方法. 展开更多
关键词 离散变量 结构优化 改进遗传算法 混合遗传算法
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基于混合遗传算法的建筑结构优化设计 被引量:38
20
作者 张延年 刘斌 郭鹏飞 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期990-993,共4页
提出一种离散变量结构优化设计的单向搜索算法并与标准遗传算法结合成混合遗传算法,即发挥了单向搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点·算例结果表明,该方法能直接计算具有应力约束和截面尺... 提出一种离散变量结构优化设计的单向搜索算法并与标准遗传算法结合成混合遗传算法,即发挥了单向搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点·算例结果表明,该方法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化设计问题,也能处理同时具有稳定约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题·这种混合遗传算法优于标准遗传算法和单向搜索算法,是兼二者之长,弃二者之短的高效的理想优化设计方法· 展开更多
关键词 全局最优 离散变量 结构优化 单向搜索算法 遗传算法 标准遗传算法 混合遗传算法
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