运用改进的量子遗传算法进行结构损伤识别 被引量：8

1

作者 张瑞刚 郭利 +1 位作者 王天辉 李永军 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第3期203-207,217,共6页

利用振动得到的模态参数进行结构的损伤识别,是当前结构损伤识别领域中采用较为普遍的方法之一。文中引入量子遗传算法处理模态参数,为了让量子遗传算法更适用于复杂结构的损伤识别,还提出了改进的动态策略调整量子门旋转角,并应用于某... 利用振动得到的模态参数进行结构的损伤识别,是当前结构损伤识别领域中采用较为普遍的方法之一。文中引入量子遗传算法处理模态参数,为了让量子遗传算法更适用于复杂结构的损伤识别,还提出了改进的动态策略调整量子门旋转角,并应用于某框架结构的损伤识别。在识别过程中,以结构损伤前后柔度矩阵差的1范数为基础建立改进的量子遗传算法的目标函数,进行结构的损伤识别。结果表明该方法能准确、有效地判断框架结构的损伤发生、损伤位置以及损伤程度,并且具有一定的抗噪能力。 展开更多

关键词 振动与波 量子遗传算法 改进的量子遗传算法 损伤识别

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改进的多目标量子遗传算法在南水北调东线工程江苏段水资源优化调度中的应用 被引量：24

2

作者 方国华 郭玉雪 +1 位作者 闻昕 黄显峰 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期34-41,共8页

构建南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型,采用改进的多目标量子遗传算法(multiobjective quantum genetic algorithm,MOQGA),运用组合赋权方法对非劣解集进行多属性决策,提出南水北调东线工程江苏段水资源优化调度方案。在平水... 构建南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型,采用改进的多目标量子遗传算法(multiobjective quantum genetic algorithm,MOQGA),运用组合赋权方法对非劣解集进行多属性决策,提出南水北调东线工程江苏段水资源优化调度方案。在平水年、枯水年和特枯水年3种典型年来水条件下,相对于常规调度,优化调度的受水区总缺水量分别减少了0.89亿m3、0.87亿m3和0.08亿m3,系统总抽水量分别减少21.04亿m3、39.14亿m3和50.76亿m3。该优化调度方案能够充分利用湖泊的调蓄能力,提高各用水户的需水满足度,降低抽水成本。 展开更多

关键词 多目标优化 南水北调东线工程江苏段 改进的多目标量子遗传算法 水资源优化调度

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改进量子交叉遗传算法在TSP问题中的应用 被引量：8

3

作者 杨玉 李慧 戴红伟 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2012年第3期43-48,共6页

为提高遗传算法求解旅行商问题的效率,提出了一种改进量子交叉算子遗传算法.与经典量子全干扰交叉算子中城市的选择完全依赖于其位置的选择策略相比,新算子在选择城市时加入了父代优质解的有用信息,从而在维持解的多样性的同时,提高交... 为提高遗传算法求解旅行商问题的效率,提出了一种改进量子交叉算子遗传算法.与经典量子全干扰交叉算子中城市的选择完全依赖于其位置的选择策略相比,新算子在选择城市时加入了父代优质解的有用信息,从而在维持解的多样性的同时,提高交叉所产生新解的质量.仿真算例结果表明,改进交叉算子遗传算法有着良好的全局搜索和局部挖掘能力,针对TSP问题的最优解、平均解均优于传统算法. 展开更多

关键词 旅行商问题 遗传算法 改进量子交叉 优化问题

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一种基于IQGA的UWB陷波天线的设计 被引量：6

4

作者 胡伟 张建华 吴伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期47-51,共5页

给出了一种改进的量子遗传算法(IQGA),克服了其易陷入局部极值的缺点,再将其与基于矩量法的体面积分方程和最佳一致逼近结合,加速了超宽带天线的特性分析,设计优化了一副采用微带线馈电的超宽带陷波天线。该天线在3.1～10.6GHz频带范围... 给出了一种改进的量子遗传算法(IQGA),克服了其易陷入局部极值的缺点,再将其与基于矩量法的体面积分方程和最佳一致逼近结合,加速了超宽带天线的特性分析,设计优化了一副采用微带线馈电的超宽带陷波天线。该天线在3.1～10.6GHz频带范围内反射系数低于-10dB,而在5.8GHz的窄带范围内具有反射系数高于-10dB的陷波特性。最后制作出了该副天线,优化结果与实测结果的比较反映了该方法的正确和有效性。 展开更多

关键词 改进的量子遗传算法(IQGA) 超宽带天线 矩量法 最佳一致逼近 反射系数

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改进量子遗传算法辨识超混沌系统 被引量：2

5

作者 何颖 张海丽 +1 位作者 石黄霞 鹿剑 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期578-583,共6页

混沌系统的参数辨识是非线性科学混沌控制与同步的关键问题.提出了具有良好全局搜索能力的改进量子遗传算法,将其用于混沌系统参数辨识问题。通过减小实际系统与数学模型的状态同步误差构造适应度函数,将参数辨识问题转化为多维优化问题... 混沌系统的参数辨识是非线性科学混沌控制与同步的关键问题.提出了具有良好全局搜索能力的改进量子遗传算法,将其用于混沌系统参数辨识问题。通过减小实际系统与数学模型的状态同步误差构造适应度函数,将参数辨识问题转化为多维优化问题.用此改进的算法对超混沌Chen系统进行了研究,并与基本量子遗传算法进行了比较,结果表明改进的算法具有更好的寻优能力,并证实了改进量子遗传算法的有效性、可行性. 展开更多

关键词 量子光学 混沌参数辨识 改进量子遗传算法 超混沌Chen系统

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基于Bayesian多分支岩石可钻性值估计 被引量：2

6

作者 沙林秀 邵小华 +1 位作者 张奇志 李琳 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期73-79,共7页

针对智能优化控制过程中岩石可钻性参数估计存在非实时性和模型泛化能力差的问题,采用两层结构建立基于Bayesian多分支岩石可钻性估计模型。通过Bayesian分类器实现岩性分类以提高可钻性模型样本数据的相关性,细化可钻性估计模型;采用... 针对智能优化控制过程中岩石可钻性参数估计存在非实时性和模型泛化能力差的问题,采用两层结构建立基于Bayesian多分支岩石可钻性估计模型。通过Bayesian分类器实现岩性分类以提高可钻性模型样本数据的相关性,细化可钻性估计模型;采用改进双链量子遗传算法优化的BPNN结构,根据不同的岩石类型建立相应的岩石可钻性IDCQGA_BPNN估计模型。结果表明,该方法通过算法优化网络模型增强了模型的泛化能力,加快了参数的估计速度和估计精度,能够满足智能优化控制过程中岩石可钻性参数估计的实时性需求。 展开更多

关键词 岩石可钻性 Bayesian分类器 L-M算法 改进的双链量子遗传算法

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NIQGA改进及基于可变角距离的新型量子进化算法 被引量：1

7

作者 刘文杰 马廷淮 +1 位作者 闫荞荞 郑玉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期487-491,共5页

为了提高量子进化算法的执行效率,在NIQGA算法基础上,通过改进Δθi和S(αi,βi)参数表提出了一种改进算法INIQGA.又通过引入量子比特间角距离定义,提出了一种基于可变角距离旋转的量子进化算法QEA-VAR,该算法采用旋转门操作进行种群进... 为了提高量子进化算法的执行效率,在NIQGA算法基础上,通过改进Δθi和S(αi,βi)参数表提出了一种改进算法INIQGA.又通过引入量子比特间角距离定义,提出了一种基于可变角距离旋转的量子进化算法QEA-VAR,该算法采用旋转门操作进行种群进化时,依据当前染色体中量子比特φ〉i与最优解对应基态0〉或1〉的角距离Δθφ〉i,*来动态选取旋转角度和方向,无须进行繁琐的查表操作.与以前基于查表机制的量子进化算法相比,QEA-VAR算法的执行过程更简单灵活,易于理解.0/1背包问题实验表明:INIQGA算法收敛速度和进化结果优于NIQ-GA原算法;QEA-VAR算法性能又优于INIQGA算法和其他同类进化算法QEA,CGA等,且随着物件个数的增长这种趋势越来越明显. 展开更多

关键词 量子进化算法 NIQGA 可变角距离旋转 0/1背包问题

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大坝变形空间函数监控模型 被引量：2

8

作者 仇建春 刘敬洋 +1 位作者 田始光 吴坚生 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第1期116-120,共5页

对于传统的大坝变形监控模型,温度分量有着欠拟合的现象,对此进行了改进。为了反映大坝整体变形规律,引入空间坐标向量,建立了基于温度分量改进的大坝变形空间函数监控模型。所建的监控模型由于因子较多,因此应用量子遗传算法及逐步回... 对于传统的大坝变形监控模型,温度分量有着欠拟合的现象,对此进行了改进。为了反映大坝整体变形规律,引入空间坐标向量,建立了基于温度分量改进的大坝变形空间函数监控模型。所建的监控模型由于因子较多,因此应用量子遗传算法及逐步回归分析选择了显著性因子并剔除了不显著因子。最后将所建的大坝变形空间函数监控模型应用于某混凝土坝变形监测中,结果显示,所建模型较传统大坝变形监控模型精度高。 展开更多

关键词 温度分量改进 大坝变形监测 量子遗传算法 逐步回归分析 空间坐标向量

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宿迁市黄河故道及以南地区水资源优化配置研究 被引量：3

9

作者 徐铭 方国华 +1 位作者 闻昕 王攀 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第9期81-85,共5页

研究宿迁市黄河故道及以南地区水资源优化配置。基于对宿迁市黄河故道及以南地区的分析和概化,建立了宿迁市黄河故道及以南地区水资源优化配置数学模型,并运用改进型量子遗传算法对该地区不同保证率工况进行了分析计算。结果表明,该研... 研究宿迁市黄河故道及以南地区水资源优化配置。基于对宿迁市黄河故道及以南地区的分析和概化,建立了宿迁市黄河故道及以南地区水资源优化配置数学模型,并运用改进型量子遗传算法对该地区不同保证率工况进行了分析计算。结果表明,该研究区域水资源经优化配置后,总缺水量和总弃水量明显减少,水资源利用率得到了显著提高。该方法易于操作,所得结果合理,具有较好的实用价值。 展开更多

关键词 宿迁市 水资源 改进型量子遗传算法 水资源优化配置

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基于改进量子遗传算法的励磁控制系统PI参数优化 被引量：2

10

作者 朱能飞 王翠 +1 位作者 崔晓斌 徐键 《南昌工程学院学报》 CAS 2019年第1期91-97,共7页

针对传统的量子遗传算法(QGA)需要根据具体的问题选择合适的量子旋转门来更新量子比特的状态,提出了一种无需量子门、通用的、与问题无关的改进量子遗传算法(IQGA)。在采用实数编码的量子遗传算法的基础上,结合粒子群优化算法更新量子... 针对传统的量子遗传算法(QGA)需要根据具体的问题选择合适的量子旋转门来更新量子比特的状态,提出了一种无需量子门、通用的、与问题无关的改进量子遗传算法(IQGA)。在采用实数编码的量子遗传算法的基础上,结合粒子群优化算法更新量子比特的状态,代替了传统量子遗传算法用量子门更新量子比特,避免了传统量子遗传算法复杂二进制编码和解码过程,增强了量子遗传算法的使用范围。最后,将提出的IQGA应用到某水电站励磁控制系统的PI参数优化,与遗传算法(GA)、QGA进行了仿真对比分析,结果表明IQGA鲁棒性最强,算法运行时间比传统量子遗传算法时间大约缩短了8s,优化所得的PI参数用于励磁控制系统的性能最佳。 展开更多

关键词 励磁控制系统 PI参数 改进实数量子遗传算法 量子遗传算法 遗传算法

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改进遗传算法在锚泊系统张力优化中的应用 被引量：2

11

作者 李业 陈红卫 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第3期66-70,共5页

为使锚泊系统能根据船舶使用环境,合理地调整锚链张力来保证船舶作业安全和定位要求,其张力的优化分配是必要的。在研究锚链张力优化模型和遗传算法基础上,针对遗传算法早熟收敛,后期搜索迟钝及多样性保持不好的缺点,采用个体相似度交... 为使锚泊系统能根据船舶使用环境,合理地调整锚链张力来保证船舶作业安全和定位要求,其张力的优化分配是必要的。在研究锚链张力优化模型和遗传算法基础上,针对遗传算法早熟收敛,后期搜索迟钝及多样性保持不好的缺点,采用个体相似度交叉配对策略,改进交叉、变异自适应操作、非线性规划;量子化编码,旋转门动态调整及自适应量子变异、灾变的措施改进遗传算法,并将改进算法应用于1 000 t应急打捞起重船锚泊定位系统张力优化中,仿真结果及性能分析表明该方法全局搜索能力和收敛性能明显提高。验证了改进张力分配算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 锚泊定位 张力优化 改进遗传算法 个体相似度 量子计算

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一种基于浓度调节的改进型量子遗传算法

12

作者 胡小祥 刘漫丹 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期690-695,共6页

针对量子遗传算法(QGA)优化多峰函数时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出了改进型量子遗传算法(IQGA)。引入个体浓度的概念,在量子门更新之前对种群进行筛选并剔除高浓度个体和劣个体,并用新的个体代替它们,增强了量子遗传... 针对量子遗传算法(QGA)优化多峰函数时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出了改进型量子遗传算法(IQGA)。引入个体浓度的概念,在量子门更新之前对种群进行筛选并剔除高浓度个体和劣个体,并用新的个体代替它们,增强了量子遗传算法全局搜索能力。通过典型复杂连续函数的对比测试,验证了该改进型量子遗传算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 量子遗传算法 浓度 改进型量子遗传算法 对比测试

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敏捷成像卫星调度的改进量子遗传算法 被引量：22

13

作者 王海蛟 贺欢 杨震 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1266-1274,共9页

针对敏捷成像卫星调度问题中解空间大,选择任务的搜索空间和确定任务观测时间的搜索空间分别是离散域和连续域的难题。建立了多种决策变量混合的敏捷成像卫星调度模型,提出一种改进的量子遗传算法对其求解,改进的量子遗传算法采用二进... 针对敏捷成像卫星调度问题中解空间大,选择任务的搜索空间和确定任务观测时间的搜索空间分别是离散域和连续域的难题。建立了多种决策变量混合的敏捷成像卫星调度模型,提出一种改进的量子遗传算法对其求解,改进的量子遗传算法采用二进制与实数杂合的编码方式,降低染色体的基因位编码数目,提高了搜索效率,有效适应了敏捷成像卫星调度问题中离散与连续混合的解空间;以杂合编码为基础,设计对应的观测函数将敏捷成像卫星调度问题的解映射到相位空间,从而将量子优化机制引入敏捷成像卫星调度问题中,利用量子遗传算法在相位空间搜索的特性解决敏捷成像卫星解空间大、解空间离散与连续并存的问题。最后,通过不同规模的仿真校验对算法的调度效果进行测试和分析。结果表明,所提改进的量子遗传算法在收敛速度和方案收益方面都有较好的表现,能够满足敏捷成像卫星调度的需要。 展开更多

关键词 敏捷成像卫星 改进量子遗传算法 成像卫星调度 多决策变量混合优化

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基于改进量子遗传算法的模型交互修正方法 被引量：4

14

作者 向胜涛 王达 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期100-110,共11页

针对传统有限元模型修正方法低效率、高成本且易陷入局部极值的缺点,提出基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正方法.依据量子计算理论,对量子比特矢量态进行实数编码,以改进量子旋转门实现旋转角自适应更新,引入量子全... 针对传统有限元模型修正方法低效率、高成本且易陷入局部极值的缺点,提出基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正方法.依据量子计算理论,对量子比特矢量态进行实数编码,以改进量子旋转门实现旋转角自适应更新,引入量子全局干扰交叉、变异、灾变等遗传操作,设计改进量子遗传算法.以某钢-混组合梁桥为工程背景建立多尺度有限元模型,建立目标函数,对待修正区域进行分块处理.利用最大互信息系数对待修正参数进行筛选,给出目标函数权重,通过Python语言实现了基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正.结果表明,改进量子遗传算法相较于传统遗传算法、量子遗传算法具有更高的性能与精度,自动交互修正方法的效率较高,对材料弹性模量、厚度、车辆荷载等参数的修正与工程实际测试的情况基本吻合,目标函数修正结果相较于有限元计算的初始值,挠度误差降低至1.4%~14.3%,混凝土底板应力误差降低至2.6%~18.8%,钢梁应力误差降低至0%~11.1%. 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-混组合梁 改进量子遗传算法 实桥试验 模型交互修正

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基于IQGA的混合动力车辆传动系参数优化 被引量：2

15

作者 李沛 严骏 +2 位作者 涂群章 潘明 薛金红 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第9期213-219,共7页

为了协同改善混合动力车辆的动力性、燃油经济性和排放性,以并联式混合动力救援车辆为研究对象,对其传动系参数进行了多目标优化设计。基于ADVISOR分析并搭建了车辆仿真模型;以车辆最高速度、最大爬坡度、规定速度区间内加速时间、等效... 为了协同改善混合动力车辆的动力性、燃油经济性和排放性,以并联式混合动力救援车辆为研究对象,对其传动系参数进行了多目标优化设计。基于ADVISOR分析并搭建了车辆仿真模型;以车辆最高速度、最大爬坡度、规定速度区间内加速时间、等效燃油消耗量和排放量为控制目标,以车辆动力要求、变速器设计原则、蓄电池荷电状态平衡为主要约束条件,采用系数转换法建立了传动系参数优化模型;针对传统优化算法容易早熟收敛的缺点,提出了融合动态量子旋转门和灾变操作的改进量子遗传优化算法;在MATLAB平台通过调用ADVISOR后台函数实现了车辆传动系参数的联合仿真优化。结果表明,所提出的优化方法可明显改善车辆的整体性能,且相比于遗传算法和量子遗传算法,可取得更好的优化效果。 展开更多

关键词 混合动力 ADVISOR 参数优化 改进量子遗传算法

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多部件非均匀锈蚀对钢混组合梁承载力退化的影响研究 被引量：5

16

作者 陈冠 《公路工程》 2022年第3期35-42,130,共9页

为明确钢混组合梁构件多部件非均匀锈蚀对其承载力退化的影响,对均匀锈蚀、非均匀锈蚀情况下锈胀应力场进行了理论推导,并采用有限元方法对解析解进行验证,利用通过验证的仿真模型建立方法,针对某钢混组合梁工程实例进行简化有限元计算... 为明确钢混组合梁构件多部件非均匀锈蚀对其承载力退化的影响,对均匀锈蚀、非均匀锈蚀情况下锈胀应力场进行了理论推导,并采用有限元方法对解析解进行验证,利用通过验证的仿真模型建立方法,针对某钢混组合梁工程实例进行简化有限元计算,通过推导锈蚀率与锈蚀层厚度、有效截面的关系,实现单部件非均匀锈蚀、多部件非均匀锈蚀和不同锈蚀率工况的加载,对钢混组合梁承载力退化情况进行定量分析。结果表明,非均匀锈蚀与均匀锈蚀环向、径向应力分量的分布存在差异,非均匀锈蚀下应力分量显著大于均匀锈蚀;通过指定锈蚀率可计算锈蚀层厚度、有效截面,实现有限元模型加载;全圆周非均匀锈蚀下结构承载力退化幅度大于半圆周非均匀锈蚀,钢筋、栓钉全圆周非均匀锈蚀组合工况下峰值荷载相较于未锈蚀工况降低了23.0%,且组合工况下降幅度大于单部件工况下降幅度之和;承载力退化程度随锈蚀率增加而增大,相较于栓钉锈蚀,钢筋锈蚀对结构承载力的影响更为显著。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢混组合梁 非均匀锈蚀 解析解 锈蚀率

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基于改进二维熵-量子遗传算法的图像多阈值变化检测方法 被引量：2

17

作者 仝彤 慕晓冬 张力 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期48-54,共7页

针对二维熵法阈值分割中精度和时间性能较差的问题,提出了基于改进二维熵-量子遗传算法的多阈值图像分割方法。定义了二维阈值量子染色体的编码方式,解决了传统遗传算法优化二维最大指数熵阈值过程中速度慢、多样性小的缺点;在产生阈值... 针对二维熵法阈值分割中精度和时间性能较差的问题,提出了基于改进二维熵-量子遗传算法的多阈值图像分割方法。定义了二维阈值量子染色体的编码方式,解决了传统遗传算法优化二维最大指数熵阈值过程中速度慢、多样性小的缺点;在产生阈值解时,提出了半随机策略来代替传统的完全随机策略,加快寻优速度;改进了量子门旋转角度方式,提出了一种新的自适应旋转角度的方法,提高了算法的精度和收敛速度。并进行了分割实验和SAR 图像变化检测实验。结果表明:该方法比基于一维熵的图像分割算法具有更高的抗噪性;其寻优速度较完全随机产生阈值解的量子遗传算法提高了 3 倍~5 倍;避免了算法发散或过早收敛。与其他基于阈值分割的变化检测算法相比,性能更好。 展开更多

关键词 量子遗传算法 二维指数熵 SAR 变化检测 半随机产生阈值解

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矩形微带天线的一种快速优化设计方法研究

18

作者 陈欣 胡梦中 潘佳梁 《无线电工程》 2013年第5期48-51,共4页

针对矩形微带天线优化设计主要依赖经验和反复试验的现状,研究提出了一种矩形微带天线的快速优化设计方法。分析了传输线理论对矩形微带天线分析时的准确性,并将传输线理论成功地与改进的量子遗传算法(IQGA)相结合,应用于矩形微带天线... 针对矩形微带天线优化设计主要依赖经验和反复试验的现状,研究提出了一种矩形微带天线的快速优化设计方法。分析了传输线理论对矩形微带天线分析时的准确性,并将传输线理论成功地与改进的量子遗传算法(IQGA)相结合,应用于矩形微带天线的优化设计之中。利用该方法优化设计了一款矩形微带天线,通过将设计分析的结果与有限元软件HFSS计算结果比较,说明该算法的高效性及准确性。为方便该方法的应用,开发了一款矩形微带天线的快速优化设计软件包。 展开更多

关键词 IQGA 传输线理论 矩形微带天线 优化设计

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