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基于自适应变步长同伦法的循环流程收敛算法
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作者 李洪瑞 黄纯西 +3 位作者 洪小东 廖祖维 王靖岱 阳永荣 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2604-2612,共9页
包含循环流股的流程模拟面临初值难给定和传统算法收敛困难的问题。针对该问题提出了自适应变步长同伦算法,通过自适应调整同伦参数步长处理中间过程收敛失败的情形,提高收敛效率,并采用回溯线搜索法将迭代变量限制在定义域内,以提升算... 包含循环流股的流程模拟面临初值难给定和传统算法收敛困难的问题。针对该问题提出了自适应变步长同伦算法,通过自适应调整同伦参数步长处理中间过程收敛失败的情形,提高收敛效率,并采用回溯线搜索法将迭代变量限制在定义域内,以提升算法的鲁棒性。构建了基于直接迭代法、Wegstein法、Broyden法和牛顿法的同伦算法,分析了同伦参数和辅助函数的影响。以淤浆法工艺生产高密度聚乙烯作为案例,模拟结果表明同伦算法可以提高模型在不同工况下的收敛性。商业流程模型软件Aspen Plus内置的求解器最高仅在21%测试工况下可以获得可行解,而同伦算法收敛案例占比可达88%。 展开更多
关键词 过程系统 算法 化学过程 模拟 同伦
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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 被引量:1
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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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基于同伦-帕德算法的配电网系统电磁暂态快速仿真计算方法
3
作者 甘利红 刘胤辰 +4 位作者 李默 焉敏 陈波 赵军 李娜 《广东电力》 北大核心 2024年第11期55-63,共9页
随着配电网规模及复杂度的不断扩增,基于常规准稳态假设的配电网机电暂态仿真已无法满足目前需求,需进行更为精确的电磁暂态仿真计算。为提升大规模配电网系统电磁暂态仿真计算效率,提出基于同伦-帕德算法的电磁暂态计算方法。首先,建... 随着配电网规模及复杂度的不断扩增,基于常规准稳态假设的配电网机电暂态仿真已无法满足目前需求,需进行更为精确的电磁暂态仿真计算。为提升大规模配电网系统电磁暂态仿真计算效率,提出基于同伦-帕德算法的电磁暂态计算方法。首先,建立配电网系统电磁暂态模型,包括考虑接线方式的变压器电磁暂态模型、配电线路电磁暂态模型、异步电动机电磁暂态模型、直流模型等;然后,提出基于同伦-帕德逼近的数值算法,该算法具备精度高、稳定性强、显式积分无需迭代等优点,相比常规算法,更适合大规模电磁暂态仿真计算;最终,构建基于同伦-帕德算法的配电网系统电磁暂态仿真计算框架。采用实际配电网算例,对比所提算法与常规算法所得结果,验证了所提算法具有上述的优点,因而易于处理间断问题,计算效率提升,更适合大规模电力电子化电磁暂态仿真计算。 展开更多
关键词 同伦分析法 帕德逼近 电磁暂态 配电网系统 数值算法
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逆变器消谐PWM模型的同伦算法研究 被引量:68
4
作者 谢运祥 周炼 彭宏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期23-26,共4页
:提出了逆变器消谐模型求解的同伦算法 ,分析了消谐模型的建立、同伦映射的特点及同伦方程的求解方法 ,研究了在具体应用中同伦算法的优化步骤 ,给出了算例 ,证明了此方法的正确性。该研究表明 :采用同伦算法进行逆变器消谐模型的求解 ... :提出了逆变器消谐模型求解的同伦算法 ,分析了消谐模型的建立、同伦映射的特点及同伦方程的求解方法 ,研究了在具体应用中同伦算法的优化步骤 ,给出了算例 ,证明了此方法的正确性。该研究表明 :采用同伦算法进行逆变器消谐模型的求解 ,具有收敛范围宽、收敛速度快等显著优点 ,若能进一步提高硬件的运行速度 。 展开更多
关键词 同伦算法 逆变器 消谐模型 PWM
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CHB逆变器阶梯调制的同伦算法研究 被引量:6
5
作者 官二勇 宋平岗 +1 位作者 叶满园 刘顺炮 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期78-82,共5页
介绍了多电平 CHB逆变器的几种调制方式以及阶梯调制的方法 ,并对此方法进行 SHE-PWM的研究 ,着重对 SHE-PWM非线性方程组求解的同伦算法进行了数学分析 ,并且对阶梯调制进行了同伦算法的算例研究 ,得出了同伦算法具有大范围收敛性以及... 介绍了多电平 CHB逆变器的几种调制方式以及阶梯调制的方法 ,并对此方法进行 SHE-PWM的研究 ,着重对 SHE-PWM非线性方程组求解的同伦算法进行了数学分析 ,并且对阶梯调制进行了同伦算法的算例研究 ,得出了同伦算法具有大范围收敛性以及很高的收敛速度的结论 ,最后对同伦算法的结果进行了仿真研究 ,证明其结果的正确性。 展开更多
关键词 梯形调制 同伦算法 级连H桥
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采用同伦BP算法进行多层前向网络的训练 被引量:37
6
作者 高小榕 杨福生 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第9期687-694,共8页
本文把同伦论中零点路径跟踪的概念推广到多层前向网络能量函数极小点路径的跟踪,从而提出多层前向网络一种新的训练方法──同伦BP算法(包括教师同伦和输入同伦),并且分析了其收敛性质.结合异或问题和由部分信息重建完整信号所... 本文把同伦论中零点路径跟踪的概念推广到多层前向网络能量函数极小点路径的跟踪,从而提出多层前向网络一种新的训练方法──同伦BP算法(包括教师同伦和输入同伦),并且分析了其收敛性质.结合异或问题和由部分信息重建完整信号所作仿真计算,证明此方法在收敛速度和避免陷入局部极小的能力上均明显地优于常规BP算法,体现了人类认识事物时所遵循的由简到繁、循序渐进的原则. 展开更多
关键词 神经网络 多层感知机 同伦 BP算法
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逆变器消谐PWM模型的快速同伦算法 被引量:6
7
作者 朱梅阶 赵平 +1 位作者 彭宏 谢运祥 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期28-30,共3页
介绍了单极性脉冲和双极性脉冲两种控制模型 .针对早期模型的求解费时的问题 ,将有效步长控制法和同伦方法相结合 ,构造了求解此类模型的快速同伦算法 .该算法搜索步长可自动调整 ,算法迭代的收敛域扩大 ,且需求迭代的次数相比于牛顿法... 介绍了单极性脉冲和双极性脉冲两种控制模型 .针对早期模型的求解费时的问题 ,将有效步长控制法和同伦方法相结合 ,构造了求解此类模型的快速同伦算法 .该算法搜索步长可自动调整 ,算法迭代的收敛域扩大 ,且需求迭代的次数相比于牛顿法可减少40 %~ 50 % ,相比于一般的同伦算法可减少 1 5%~ 2 0 % . 展开更多
关键词 消谐模型 有效步长控制法 同伦算法 逆变器
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基于彩色信息融合和同伦算法的遮挡鲁棒人脸识别方法研究 被引量:7
8
作者 翟懿奎 甘俊英 李景文 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第11期1762-1768,共7页
遮挡条件下的鲁棒人脸识别,目前在人脸识别领域逐渐被重视,被认为是难点问题之一.本文利用稀疏表示理论满足人眼视觉特性及神经信息有效表达,且跟人脸固有特征具有的自然性是相吻合的特点,研究了彩色人脸图像色度信息有效融合策略,采用... 遮挡条件下的鲁棒人脸识别,目前在人脸识别领域逐渐被重视,被认为是难点问题之一.本文利用稀疏表示理论满足人眼视觉特性及神经信息有效表达,且跟人脸固有特征具有的自然性是相吻合的特点,研究了彩色人脸图像色度信息有效融合策略,采用同伦算法解决稀疏表示模型中的I_1范数问题,提出了一种基于彩色信息融合和同伦算法的遮挡鲁棒人脸识别算法.在AR数据库中的实验结果表明,与传统基于灰度转换方法人脸识别方法及SRC算法相比,本文所提基于同伦算法的稀疏表示人脸识别,具有很高的计算效率,而且有效融合了彩色信息,显著提高了在遮挡及非遮挡情况下人脸识别的效率及识别性能。 展开更多
关键词 人脸识别 彩色信息融合 稀疏表示 同伦算法
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一种新的同伦解曲线跟踪算法 被引量:2
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作者 周洲 祝小平 +1 位作者 张肇炽 刘千刚 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期246-250,共5页
给出一种新的同伦算法,并与Li-Yorke算法比较,计算结果表明该算法方便、快捷、准确。
关键词 同伦 同伦算法 非线性 微分方程 初值问题
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一种新的基于Matlab环境的同伦路径跟踪算法 被引量:2
10
作者 惠兴杰 李霞 陈一鸣 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期620-622,共3页
由于同伦延拓算法不需要初始值就能求出非线性方程组的解,但计算量大,为此利用Matlab平台和它里面的函数“\”,采用割线预估和牛顿校正,提出了一种新的路径跟踪算法基于Matlab环境的同伦路径跟踪算法.算例证明:该算法正确、简便易行、... 由于同伦延拓算法不需要初始值就能求出非线性方程组的解,但计算量大,为此利用Matlab平台和它里面的函数“\”,采用割线预估和牛顿校正,提出了一种新的路径跟踪算法基于Matlab环境的同伦路径跟踪算法.算例证明:该算法正确、简便易行、可靠性高,为同伦算法提供了简便的实现方法. 展开更多
关键词 同伦延拓算法 “/” 割线预估 MATLAB 跟踪
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单纯同伦算法的改进遗传算法 被引量:3
11
作者 张京军 吕品 +1 位作者 高瑞贞 张海军 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第7期987-991,共5页
为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,使... 为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,使目标解的精度随着算法的迭代过程逐渐提高,在不损失算法效率的前提下提高了算法的精度;算法依据单纯剖分的顶点整数标号信息作为判断收敛的标准,改善了基本遗传算法判敛标准受人为因素影响的缺点,提升了稳定性.优化算例表明:与相关文献的优化算法相比较,改进后的遗传算法有更高的效率及更高的精度. 展开更多
关键词 遗传算法 同伦算法 渐细剖分 不动点 单纯剖分 整数标号 全局最优 路径跟踪
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用同伦延拓算法模拟复杂蒸馏过程(Ⅰ)——模型与算法 被引量:3
12
作者 周爱月 刘成 陈洪钫 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期431-438,共8页
提出一个考虑塔板上既存在化学反应,又允许同时出现2个液相的复杂蒸馏过程的普遍化数学模型。采用Newton同伦延拓算法求解该模型,同时将此算法用于液液相平衡计算,尤其方便、快速和可靠。
关键词 数学模型 同伦延拓算法 复杂蒸馏 蒸馏过程
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神经网络的同伦算法与电力系统状态估计 被引量:4
13
作者 祝滨 刘耀年 祝洪博 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 2000年第1期11-14,19,共5页
本文将同伦算法引入到神经网络的学习训练中 ,提高了神经网络的学习效率 ;该方法具有稳定性强 ,收敛性好的优点 ;用这种神经网络进行了电力系统的状态估计 ,算例表明了该方法的有效性。
关键词 神经网络 同伦算法 电力系统 状态估计 运行
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用同伦延拓算法模拟热偶精馏过程 被引量:7
14
作者 周爱月 王瑜 崔玉林 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期1-7,共7页
讨论了考虑任意塔板可以存在交联流股的通用精馏过程的数学模型.以分离苯、甲苯、邻二甲苯物系的热偶精馏过程为计算实例,采用同伦延拓算法求解,在多种工况下均得到多解,并从中找出操作特性、经济效益均佳的设计条件.
关键词 精馏 数学模型 交联塔系 热偶精馏 同伦延拓算法
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基于改进同伦算法的非线性最小二乘平差 被引量:5
15
作者 游为 范东明 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期181-185,共5页
为了寻求一种更有效的非线性最小二乘平差算法,根据同伦思想提出了一种改进的同伦算法.该算法直接从非线性方程入手,将非线性最小二乘平差准则转化为同伦最小二乘平差准则;根据最优化问题的极值条件,将同伦最小二乘平差准则转化为求解... 为了寻求一种更有效的非线性最小二乘平差算法,根据同伦思想提出了一种改进的同伦算法.该算法直接从非线性方程入手,将非线性最小二乘平差准则转化为同伦最小二乘平差准则;根据最优化问题的极值条件,将同伦最小二乘平差准则转化为求解非线性方程组的不动点同伦问题;在L i-Yorke算法的基础上,对切向量及步长求解进行改进,并用于求解微分方程初值问题,进而跟踪同伦曲线.对改进同伦算法的收敛性进行了分析,并采用M atlab语言编程进行了试验.结果表明,较之牛顿迭代法和L i-Yorke算法,改进同伦算法是一种结果稳定、精度较高、速度较快和收敛域扩大的整体收敛方法. 展开更多
关键词 同伦算法 非线性最小二乘平差 Li-Yorke算法
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边坡稳定性分类评价的同伦模糊C-均值聚类算法 被引量:3
16
作者 文建华 周翠英 +1 位作者 黄林冲 程晔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1457-1461,共5页
针对单一模糊C-均值聚类算法对初始聚类中心初值敏感性问题,引入同伦理论,提出了同伦模糊C-均值聚类算法。以三峡库岸研究程度较高的36个边坡为对象,采用同伦模糊C-均值聚类算法对边坡的稳定性进行分类,研究边坡最佳分类级数和算法的收... 针对单一模糊C-均值聚类算法对初始聚类中心初值敏感性问题,引入同伦理论,提出了同伦模糊C-均值聚类算法。以三峡库岸研究程度较高的36个边坡为对象,采用同伦模糊C-均值聚类算法对边坡的稳定性进行分类,研究边坡最佳分类级数和算法的收敛性、可靠性。边坡聚类结果研究表明,同伦模糊C-均值聚类算法对初始聚类中心的选取没有明显的依赖性,是一个具有全局最优解的聚类方法,其结果明显好于单一模糊C-均值聚类算法。 展开更多
关键词 同伦理论 模糊C-均值聚类算法 边坡稳定性分类
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无约束非凸优化问题同伦算法的一个收敛性定理 被引量:2
17
作者 孙文娟 刘庆怀 王彩玲 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期565-566,共2页
利用同伦方法求解无约束非凸优化问题,对KT方程构造了不动点同伦,并给出同伦路径的性质,证明了选取合适的同伦方程,该算法一定不收敛于极大值点.
关键词 无约束优化 同伦算法 KT点
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前馈神经网络的一种非线性同伦综合学习算法 被引量:5
18
作者 何光彩 洪炳熔 《计算机应用研究》 CSCD 1999年第9期9-10,20,共3页
本文考虑到同伦论中采用零点路径跟踪算法时不同的同伦路径对计算速度的影响,将其应用到多层前向神经网络能量函数极小点的路径跟踪算法中,提出了一种改进的同伦 B P 算法—非线性同伦 B P算法。其次,提出了将其与其它改进的神... 本文考虑到同伦论中采用零点路径跟踪算法时不同的同伦路径对计算速度的影响,将其应用到多层前向神经网络能量函数极小点的路径跟踪算法中,提出了一种改进的同伦 B P 算法—非线性同伦 B P算法。其次,提出了将其与其它改进的神经网络快速算法综合使用的新算法,既能快速收敛,又能较大地提高其避免陷入局部极小的能力,收到很好的训练效果。本文的理论分析和计算机仿真实验表明了这些结论的准确性和有效性。 展开更多
关键词 神经网络 同伦 综合学习算法 非线性
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多层神经网络同伦连续BP算法的递归实现 被引量:5
19
作者 杨大力 刘泽民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第10期97-100,共4页
本文提出了一种递归实现的同伦连续BP算法,该算法可有效地解决BP网络的全局收敛性问题,同时使网络具有很快的收敛速度。
关键词 神经网络 同伦连续 微分流形 BP算法
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组合同伦内点算法求解一类非凸无界优化问题 被引量:2
20
作者 蔡志丹 赵立芹 苏孟龙 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1073-1076,共4页
用组合同伦内点算法求解一类非凸无界优化问题,在适当的条件下得到了同伦路径的存在性.结果表明,沿着此同伦路径跟踪,即可得到非凸优化问题的K-K-T点.
关键词 非凸无界优化问题 同伦路径 全局收敛算法
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