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基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计 被引量:29
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作者 李圣清 朱英浩 +1 位作者 周有庆 彭玉楼 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期1-6,共6页
分析了传统无源滤波器优化设计方法的优缺点 ,提出了一种基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计方法。该方法用遗传算法对无源滤波器的参数进行优化 ,通过非精确偏好信息引导遗传搜索 ,使得种群朝着多个目标的最佳综合性能方向... 分析了传统无源滤波器优化设计方法的优缺点 ,提出了一种基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计方法。该方法用遗传算法对无源滤波器的参数进行优化 ,通过非精确偏好信息引导遗传搜索 ,使得种群朝着多个目标的最佳综合性能方向进化。引入分享法来增加种群的多样性 ,最终获得与决策者意愿相吻合的解集。较好地实现了无源滤波器成本、电压电流谐波和无功功率补偿的多目标优化设计。实验结果表明此无源滤波器的成本可以降低约 3 5 % ,滤波效果却有明显的提高 。 展开更多
关键词 无源滤波器 优化设计 交互式多目标遗传算法 电力电子技术
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基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多目标屏蔽智能优化研究 被引量:1
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作者 王梦琪 郑征 +3 位作者 梅其良 彭超 高静 周岩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期422-428,共7页
本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。 展开更多
关键词 多目标优化算法 屏蔽 乏燃料运输船舶 第3代非支配排序遗传算法
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基于NSGA-Ⅱ遗传算法的市域快线无砟轨道结构多目标优化 被引量:1
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作者 冯青松 王龙 +1 位作者 孙魁 李秋义 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域... 为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域D型动车以速度160 km/h通过时所引起的轮轨系统动力响应,通过响应面实验得到市域快线无砟轨道钢轨垂向位移响应面模型,并经NAGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化得到最优参数组合。结果表明:通过单因素试验,对钢轨垂向位移影响显著的依次为扣件间距、扣件刚度和轨道板长度;建议在进行市域快线无砟轨道结构设计时将钢轨垂向位移作为关键评价指标;各设计变量对市域快线无砟轨道力学性能影响的主次顺序依次为扣件间距、扣件刚度、轨道板长度、轨道板宽度、轨道板厚度、轨道板弹性模量;推荐设计方案为扣件系统刚度25 kN/mm,扣件间距0.625 m,轨道板长度4.9 m,轨道板宽度2.8 m,轨道板厚度0.26 m,轨道板混凝土等级C40。 展开更多
关键词 市域快线 无砟轨道 响应面法 NSGA-Ⅱ遗传算法 多目标优化
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基于非支配排序遗传算法的多目标轨迹优化方法 被引量:1
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作者 杨丽荣 刘洋 周俊 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期31-36,共6页
机器人轨迹规划中,采用五次非均匀有理B样条(NURBS)插值算法可以在一定程度上提高机械臂轨迹规划的平滑性、连续性和稳定性,但无法解决运行时间、能耗及冲击的多目标最优值求解问题。为此,提出了一种面向实验室液压破碎机械臂轨迹优化... 机器人轨迹规划中,采用五次非均匀有理B样条(NURBS)插值算法可以在一定程度上提高机械臂轨迹规划的平滑性、连续性和稳定性,但无法解决运行时间、能耗及冲击的多目标最优值求解问题。为此,提出了一种面向实验室液压破碎机械臂轨迹优化的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)。根据收敛性指标和间距指标选取Pareto最优解后进行轨迹优化,并与NSGA-Ⅱ对比。结果表明,在通过五次NURBS插值算法得到一条关节轨迹曲线后采用NSGA-Ⅲ进行轨迹优化,可以获得运行时间-能耗-冲击的Pareto最优解。相较于优化前,机械臂运行时间降低16%,最大关节角速度、角加速度及角加加速度分别降低8%、17%、19%。 展开更多
关键词 多目标轨迹优化 非支配排序遗传算法 参考点机制 收敛性指标 间距指标
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基于改进遗传算法和作战实验的联合火力打击目标选择方法
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作者 刘经德 李志强 +2 位作者 王飞 付琼莹 曹毅 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第7期33-41,共9页
针对当前计算机辅助指挥员选择联合火力打击目标能力不足的问题,提出一种基于改进遗传模拟退火算法和自动化兵棋推演的联合火力打击目标选择方法。在根据指挥员决策意图倾向建立整体作战效能评估模型的基础上,利用历史推演数据获得具有... 针对当前计算机辅助指挥员选择联合火力打击目标能力不足的问题,提出一种基于改进遗传模拟退火算法和自动化兵棋推演的联合火力打击目标选择方法。在根据指挥员决策意图倾向建立整体作战效能评估模型的基础上,利用历史推演数据获得具有较高质量的初始种群;对种群个体对应的作战行动方案进行自动化的并行快速推演,根据推演结果计算基于整体作战效能的个体适应度;对经典遗传算法的个体选择机制、交叉变异算子、终止条件进行改进,以更加有效地避免陷入局部最优,加快收敛速度,提升算法实用性。实验结果表明,所提出的方法具有良好的有效性和快速性,生成的目标选择方案与指挥员决策意图倾向具有较强的一致性。 展开更多
关键词 目标选择问题 决策意图倾向 作战效能 遗传算法 兵棋推演
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基于三支决策和遗传算法的动态武器目标分配
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作者 刘富樯 周伦 +3 位作者 刘中阳 皮阳军 蒲华燕 罗均 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期255-263,共9页
面向动态武器目标分配任务,结合博弈思想开展多阶段问题建模与求解。针对动态多阶段中确定打击目标的问题,引入三支决策理论改进威胁评估模型,通过接受决策、延迟决策和拒绝决策3种分类选取每阶段的优先打击目标用于火力分配;构建基于... 面向动态武器目标分配任务,结合博弈思想开展多阶段问题建模与求解。针对动态多阶段中确定打击目标的问题,引入三支决策理论改进威胁评估模型,通过接受决策、延迟决策和拒绝决策3种分类选取每阶段的优先打击目标用于火力分配;构建基于博弈思想的动态武器目标分配模型,设计构造敌方规避风险值目标函数以充分考虑来袭目标的智能性与不确定性;针对多个打击阶段中不同决策偏好的影响,设计结合拥挤度与参考点的动态选择机制,以应对动态情况下对不同目标函数的偏好并提高求解质量;将改进的遗传算法用于求解所提动态武器目标分配问题,并通过对比仿真实验验证所提算法的有效性。 展开更多
关键词 武器目标分配 三支决策 多目标优化 遗传算法 拥挤度
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基于改进自适应交互式多模型无迹卡尔曼滤波算法的车辆目标跟踪
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作者 南奔洋 匡兵 景晖 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4605-4611,共7页
为解决传统交互式多模型(interactive multiple model, IMM)算法在车辆目标跟踪中存在模型概率变化不明显和跟踪精度不足问题,提出一种改进的自适应IMM-UKF(unscented Kalman filter)算法。首先采用匀速直线、匀加速直线和匀速转弯来建... 为解决传统交互式多模型(interactive multiple model, IMM)算法在车辆目标跟踪中存在模型概率变化不明显和跟踪精度不足问题,提出一种改进的自适应IMM-UKF(unscented Kalman filter)算法。首先采用匀速直线、匀加速直线和匀速转弯来建立车辆的运动模型,并通过无迹卡尔曼滤波对车辆目标进行跟踪。然后将子模型概率变化率作为IMM算法修正参数,对马尔可夫矩阵主对角线和非主对角线元素采用不同的修正策略。最后设置判定窗修正归一化后的马尔可夫矩阵主对角线元素,以扩大匹配模型的概率。结果表明,改进算法模型概率变化更加明显,位置和速度均方根误差均要小于原有算法,有效地提高了跟踪精度。 展开更多
关键词 目标跟踪 交互式多模型 自适应 马尔可夫矩阵 无迹卡尔曼滤波
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基于遗传算法的5B70铝合金铣削加工多目标参数优化
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作者 贾芮博 杨凯 +4 位作者 王天明 张斌 赖小明 王丹 杨吟飞 《工具技术》 北大核心 2025年第4期22-29,共8页
为满足5B70铝合金结构件的铣削加工质量要求并提高生产效率,采用单因素试验筛选出三个铣削工艺参数(转速S、每齿进给量f z和切削深度a p)的取值范围,通过响应曲面法研究并建立关于切削力、残余应力和表面粗糙度的二次多项式预测模型,再... 为满足5B70铝合金结构件的铣削加工质量要求并提高生产效率,采用单因素试验筛选出三个铣削工艺参数(转速S、每齿进给量f z和切削深度a p)的取值范围,通过响应曲面法研究并建立关于切削力、残余应力和表面粗糙度的二次多项式预测模型,再通过遗传算法对预测模型进行多目标优化和最佳工艺参数设计。结果表明:铣削工艺参数优化后,转速S的范围为9012.47~9840.39 r/min,每齿进给量为0.10~0.15 mm/z,切削深度为0.51~1.20 mm;响应曲面法结合多目标遗传算法的设计优化方法可以建立准确的回归拟合模型,依靠模型能够快速获得不同目标需求对应的最优工艺参数方案。 展开更多
关键词 铣削加工 响应曲面法 遗传算法 多目标优化
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改进多目标遗传算法在大气污染源威胁评估中的应用
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作者 边超 黄光球 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2802-2812,共11页
研究提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)与改进的目标遗传算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的污染源威胁评估策略,为精细化污染治理提供了科学量化方法。首先,以西安市2020年1月—2023年12... 研究提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)与改进的目标遗传算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的污染源威胁评估策略,为精细化污染治理提供了科学量化方法。首先,以西安市2020年1月—2023年12月的工业废气、生活废气、交通运输废气、治理费用及PM_(2.5)质量浓度等多源数据为基础,构建了污染源排放量与PM_(2.5)质量浓度及治理费用之间的响应面模型。通过SVM对复杂非线性关系进行建模,有效捕捉了污染排放与环境影响之间的动态关联,为优化提供了可靠的基础模型。其次,采用NSGA-Ⅱ将污染源排放量作为决策变量,以PM_(2.5)质量浓度和治理费用两个目标函数进行优化。结果显示,该方法在解决多目标优化问题时,生成的解集分布均匀,收敛性能优于传统算法,能够在治理费用和环境质量之间实现有效平衡。研究结果进一步揭示了污染排放控制与治理成本之间的权衡关系,为制定更加科学合理的污染治理策略提供了依据。通过模型优化生成的帕累托(Pareto)前沿,为决策部门提供了多种可行方案,适用于不同预算条件下的治理规划需求。最后,研究探讨了该方法在其他城市环境治理中的应用潜力,并指出随着环境数据的进一步积累,改进的NSGA-Ⅱ算法在复杂污染场景中的适用性和决策支持能力将进一步提升。 展开更多
关键词 环境工程 支持向量机 多目标遗传算法 污染源威胁评估 PARETO前沿 环境治理
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基于多目标优化的改进遗传算法求解柔性车间调度问题
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《制造技术与机床》 北大核心 2025年第7期15-15,23,33,67,74,89,113,131,140,158,181,216,224,共13页
文章主要研究多目标的柔性车间调度问题。在实际生产过程中,调度结果受完工时间、机器负荷、成本控制和资源消耗等多方面因素影响,因此提出了一种基于多目标优化的改进遗传算法,针对最小化最大完成时间、最小化机器负荷和最小化资源消耗... 文章主要研究多目标的柔性车间调度问题。在实际生产过程中,调度结果受完工时间、机器负荷、成本控制和资源消耗等多方面因素影响,因此提出了一种基于多目标优化的改进遗传算法,针对最小化最大完成时间、最小化机器负荷和最小化资源消耗3个目标函数进行优化。 展开更多
关键词 多目标优化 柔性车间调度 改进遗传算法
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时序信息驱动的并行交互式多模型水下目标跟踪算法
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作者 兰朝凤 张桐基 陈欢 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第8期2685-2693,共9页
随着水下目标运动形式的多样化和复杂化,现有的交互式多模型算法(IMM)在面对目标状态切换时存在模型切换缓慢及跟踪精度不足的问题。为此,该文在经典IMM算法的基础上,提出一种基于时序信息的并行交互式多模型目标跟踪算法(TIP-IMM)。该... 随着水下目标运动形式的多样化和复杂化,现有的交互式多模型算法(IMM)在面对目标状态切换时存在模型切换缓慢及跟踪精度不足的问题。为此,该文在经典IMM算法的基础上,提出一种基于时序信息的并行交互式多模型目标跟踪算法(TIP-IMM)。该算法通过比较相邻时刻的模型概率变化趋势,动态修正状态转移矩阵的参数,再经归一化处理实现状态转移矩阵的自适应更新。同时利用并行IMM框架和信息熵来动态更新模型概率,避免因过度修正状态转移矩阵而导致的跟踪精度下降。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法对目标的预测精度提高了3.52%~7.87%。同时模型的切换速度更快,有效地提高了水下目标跟踪精度。 展开更多
关键词 水下目标跟踪 交互式多模型算法 状态转移矩阵 后验信息 自适应
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基于多目标遗传算法的一种胎架轻量化设计
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作者 陶美良 于功志 张巧芬 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期99-104,共6页
为推进工业绿色发展,引导企业绿色产品设计,以某船舶胎架为研究对象,对其进行轻量化设计。运用UG对胎架进行参数化建模,基于Ansys仿真平台,对胎架进行静力学分析,采用中心复合试验设计方法,以胎架的质量、总变形量、最大等效应力和安全... 为推进工业绿色发展,引导企业绿色产品设计,以某船舶胎架为研究对象,对其进行轻量化设计。运用UG对胎架进行参数化建模,基于Ansys仿真平台,对胎架进行静力学分析,采用中心复合试验设计方法,以胎架的质量、总变形量、最大等效应力和安全系数为性能指标,胎架上的两种板厚尺寸为设计变量,构建了胎架二阶响应面模型,采用遗传算法对胎架进行多目标求解优化,实现胎架的轻量化设计,并对该方法进行鲁棒性验证。胎架的轻量化设计作为一种绿色产品设计,可以为造船企业在辅助工装设计时提供参考方法和依据。 展开更多
关键词 胎架 有限元分析 多目标遗传算法 轻量化 绿色设计
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改进遗传算法在机器人多目标路径规划的应用
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作者 张弛承 林富生 +1 位作者 宋志峰 余联庆 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期164-168,共5页
为解决移动机器人在多目标情况下路径较长且运算耗时较长的问题,提出了一种改进遗传算法。以经过所有目标点的节拍和总距离最短为优化目标,建立路径规划模型。首先,通过算法获取各个目标点间的距离矩阵以及最短路径,再根据目标点的距离... 为解决移动机器人在多目标情况下路径较长且运算耗时较长的问题,提出了一种改进遗传算法。以经过所有目标点的节拍和总距离最短为优化目标,建立路径规划模型。首先,通过算法获取各个目标点间的距离矩阵以及最短路径,再根据目标点的距离求解出移动机器人的执行顺序,并引入模拟退火算法,在每一代的遗传进化中进行局部搜索,改善算法早熟的缺陷,强化其整体寻优的能力。最后,通过对环境进行建模与仿真,并与传统遗传算法对比,结果表明:该算法能有效、快速地解决多目标情况下的路径规划问题。 展开更多
关键词 移动机器人 多目标 改进遗传算法 路径规划 模拟退火算法
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结合形状文法与交互式遗传算法的列车头型设计 被引量:1
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作者 戚百灵 孙元 +1 位作者 闫宇婷 林凤玲 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期70-74,共5页
[目的]典型的列车头型美学设计方法普遍依赖于设计人员的主观经验和直觉,已不能满足快速迭代和大规模定制的设计与生产需求。因此,针对列车头型的美学设计问题,提出了一种结合形状文法与交互式遗传算法的列车头型生成式设计方法。[方法... [目的]典型的列车头型美学设计方法普遍依赖于设计人员的主观经验和直觉,已不能满足快速迭代和大规模定制的设计与生产需求。因此,针对列车头型的美学设计问题,提出了一种结合形状文法与交互式遗传算法的列车头型生成式设计方法。[方法]对列车头型不同层次的形状特征线进行分析与提取,结合形状文法对设计元素特征线进行抽象创作;采用交互式遗传算法对造型设计特征进行编码,考虑到用户在评价方案过程中审美认知的模糊性,适应度采用模糊赋值方法,实现头型设计的智能多样化选择;以磁悬浮列车头型设计为例进行验证。[结果及结论]与传统交互式遗传算法的精确赋值相比,采用高斯隶属函数来模糊表示进化个体的适应度值,可以降低用户评价过程中的心理负担。结合形状文法与交互式遗传算法的列车头型生成式设计方法,可以有效改善概念方案质量,提升设计效率。在交互评价过程中,随着进化代数的增加,用户针对方案的平均交互评价时间逐渐减少,这体现了用户对方案理解的渐进性,也说明了交互式生成技术方法符合用户的认知模式。 展开更多
关键词 列车 头型设计 生成式设计 形状文法 交互式遗传算法
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多目标交互式遗传算法在测试点确定问题中的应用 被引量:4
15
作者 姚钦 史仪凯 夏锐 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1469-1472,共4页
在遗传算法基础上提出了多目标测试点确定问题的新的解决方案。一方面由设计者根据对关键元件的关注程度,提高其相关测试点选中权值或直接预置隔离,另一方面在此基础上算法搜索出目标综合要求最高的测试点集来。为了把处于高适应度前沿... 在遗传算法基础上提出了多目标测试点确定问题的新的解决方案。一方面由设计者根据对关键元件的关注程度,提高其相关测试点选中权值或直接预置隔离,另一方面在此基础上算法搜索出目标综合要求最高的测试点集来。为了把处于高适应度前沿的优秀编码之间的距离拉大,采用了指数方法。另外,为提高搜索的准确性,提出歧视规则的变异思路。最后通过对应用实例的仿真结果验证了算法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 测试点 遗传算法 歧视规则 多目标 交互式 数据融合
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法
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作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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基于集合经验模态分解和多目标遗传算法的火-多储系统调频功率双层优化 被引量:15
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作者 李翠萍 司文博 +2 位作者 李军徽 严干贵 贾晨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2017-2032,共16页
针对分布于区域电网不同网络节点的多座储能电站参与电网调频功率调度问题,该文提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)和多目标遗传算法(MOGA)的火-多储系统调频功率双层优化策略。该策略包含火-储调频功率优化层和多储能电站调频功率优化... 针对分布于区域电网不同网络节点的多座储能电站参与电网调频功率调度问题,该文提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)和多目标遗传算法(MOGA)的火-多储系统调频功率双层优化策略。该策略包含火-储调频功率优化层和多储能电站调频功率优化层:上层计及火-储调配资源各自优势及剩余调频能力,构建火-储调频功率优化分配模型,完成火-储调频功率的分配;下层引入关于调频成本和荷电状态(SOC)的自适应权重系数,以调频成本最低和SOC均衡为优化目标,完成调频功率在多储能电站之间的分配。仿真结果表明,所提策略可以提升区域电网调频效果并降低调频成本,均衡控制多个储能电站的调频成本和SOC,可以防止经济性较好的储能电站长期处于SOC越限边缘状态,提升储能电站参与调频的积极性和可持续性。 展开更多
关键词 多火电储能系统 二次调频 双层优化控制 多目标遗传算法(MOGA) 自适 应权重系数
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基于多目标遗传算法的8×8 S盒的优化设计方法 被引量:1
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作者 王永 王明月 龚建 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期519-527,538,共10页
混沌系统具有非线性、伪随机性、初始值敏感等特性,为基于动力系统构造性能良好的S盒提供了基础,进一步保证了分组加密算法安全性.目前,基于混沌构造S盒的方法大多数针对单个性能指标进行优化,难以获得全面的性能提升.针对此问题,结合... 混沌系统具有非线性、伪随机性、初始值敏感等特性,为基于动力系统构造性能良好的S盒提供了基础,进一步保证了分组加密算法安全性.目前,基于混沌构造S盒的方法大多数针对单个性能指标进行优化,难以获得全面的性能提升.针对此问题,结合混沌映射与多目标遗传算法,提出了一种新的S盒设计方法.首先,利用混沌映射的特性产生初始S盒种群;然后,以S盒的非线性度和差分均匀性为优化目标,基于遗传算法框架对上述两指标进行优化.针对S盒的特点,在优化算法中引入了交换操作,设计了新的变异操作以及非支配序集计算,有效提升了S盒的非线性度和差分均匀性.实验结果表明该算法产生的S盒其差分均匀度为6,非线性度值至少为110,有效提升了S盒的综合性能. 展开更多
关键词 S盒 非线性度 差分均匀度 多目标遗传算法 混沌映射
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基于遗传算法的双速行星齿轮减速器微观修形优化分析 被引量:1
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作者 冉川东 王士军 王冠中 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期149-153,共5页
以某立式车床用双速行星齿轮减速器为研究对象,针对其传动过程中的振动和噪声问题,通过Romax软件建立其刚柔耦合仿真模型,对减速器进行偏载仿真分析。结果表明:减速器轮齿接触表面在传动过程中出现了偏载现象。针对上述分析,提出基于遗... 以某立式车床用双速行星齿轮减速器为研究对象,针对其传动过程中的振动和噪声问题,通过Romax软件建立其刚柔耦合仿真模型,对减速器进行偏载仿真分析。结果表明:减速器轮齿接触表面在传动过程中出现了偏载现象。针对上述分析,提出基于遗传算法的齿向鼓状、齿向斜度、渐开线鼓状、渐开线斜度和线性齿顶修缘的多目标修形优化方案。通过对比分析可知,齿轮表面的峰值载荷降低了2.5%,传动系统的传动误差降低了52.63%,减速器壳体表面的振动加速度降低了31.9%,轮齿表面接触偏载现象得到了消除,减速器运行噪声明显降低。 展开更多
关键词 双速行星齿轮减速器 Romax软件 遗传算法 多目标修形优化
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基于多目标遗传算法的激光雷达养殖车间水质巡检系统
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作者 田昌凤 车轩 +3 位作者 张成林 周寅 李新丰 刘安东 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第22期62-68,共7页
为解决强噪声、低光照、高湿度环境下循环水养殖车间水质巡检难题,该研究提出基于三维激光雷达定位技术的水质巡检系统,同时采用多目标遗传算法求解考虑5个主要因素(包括安全性、距离、平稳性、行程持续时间和无碰撞路径)的机器人最佳... 为解决强噪声、低光照、高湿度环境下循环水养殖车间水质巡检难题,该研究提出基于三维激光雷达定位技术的水质巡检系统,同时采用多目标遗传算法求解考虑5个主要因素(包括安全性、距离、平稳性、行程持续时间和无碰撞路径)的机器人最佳巡检路径,并通过试验验证水质巡检系统可行性。研究结果表明,当巡检系统以0.5 m/s巡航时,实际导航路径与目标路径的最大横向偏差为7.2 cm,最大纵向偏差为6.3 cm,最大航向偏差为6.9°;基于多目标遗传算法的路径规划相较于多目标进化和随机同源类查找器方法,在行驶路径相同的条件下路径规划时间分别减少了31%和42%,在同一路径且障碍物数量相同的条件下障碍物碰撞率分别降低了15%和31%。研究结果可为养殖车间水质巡检系统研发提供参考。 展开更多
关键词 机器人 激光雷达 路径规划 多目标遗传算法 水质巡检
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