一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法 被引量：5

1

作者 王林军 王锬 +3 位作者 杜义贤 徐柳 黄文超 刘晋玮 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期92-96,共5页

针对含不确定性可靠性设计优化问题,提出了一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法.该方法通过惩罚因子,构建增广可靠性优化设计目标函数,将可靠性优化问题转化为一系列无约束优化问题,然后利用惩罚因子逐步迭代求解可靠性指标.数值算... 针对含不确定性可靠性设计优化问题,提出了一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法.该方法通过惩罚因子,构建增广可靠性优化设计目标函数,将可靠性优化问题转化为一系列无约束优化问题,然后利用惩罚因子逐步迭代求解可靠性指标.数值算例和工程算例表明该方法对于具有一定非线性程度的功能函数具有良好的收敛性以及较高的计算效率. 展开更多

关键词 优化模型 外罚函数法 惩罚因子 可靠性指标

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基于外点罚函数法的实时低频切泵策略 被引量：6

2

作者 黄文涛 邓长虹 +2 位作者 汪志强 舒征宇 翁毅选 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期104-111,12,共8页

为解决传统低频切泵策略简单将抽水蓄能机组当成负荷处理以及对电网频率不能实时跟踪控制带来的问题,将抽水蓄能切泵工况转换动态模型计入到电网频率动态过程中并对故障过程进行实时频率跟踪确定故障规模及频率的动态轨迹。通过最优频... 为解决传统低频切泵策略简单将抽水蓄能机组当成负荷处理以及对电网频率不能实时跟踪控制带来的问题,将抽水蓄能切泵工况转换动态模型计入到电网频率动态过程中并对故障过程进行实时频率跟踪确定故障规模及频率的动态轨迹。通过最优频率轨迹思想建立切泵策略的目标函数并根据动作范围给出约束条件。引进外点罚函数法进行优化求解给出了抽水蓄能机组实时切泵策略。通过PSASP软件对某省电网进行仿真验证得出,所提实时切泵策略能有效且更好地达到控制效果。这为首次将抽水蓄能机组用于实时切泵策略提供了系统理论基础和现实的应用方案。 展开更多

关键词 抽水蓄能 实时低频切泵 外点罚函数法 频率轨迹曲线 PSASP软件

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可靠性优化问题中遗传算法适应值函数的建立 被引量：3

3

作者 严心池 华渊 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期120-123,共4页

应用遗传算法进行优化,约束的处理成为建立适应值函数和算法进行的关键。可靠性优化是以系统可靠性指标作为优化问题的约束条件。首先结合外罚函数法建立数学模型,处理约束的惩罚因子时根据种群情况自适应取值,构造适应值函数的映射公... 应用遗传算法进行优化,约束的处理成为建立适应值函数和算法进行的关键。可靠性优化是以系统可靠性指标作为优化问题的约束条件。首先结合外罚函数法建立数学模型,处理约束的惩罚因子时根据种群情况自适应取值,构造适应值函数的映射公式。随后采用拉格朗日乘子法建立了新的约束与目标函数向适应值函数的映射公式,该公式可以避免因罚函数病态所导致的搜索终止,收敛更加快速,使遗传算法得以成功应用于可靠性优化问题中。分析计算结果表明乘子法具有更好地收敛效果,两个公式构造合理。 展开更多

关键词 可靠性优化 遗传算法 约束 外罚函数法 乘子法

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基于非凸复合函数的稀疏信号恢复算法 被引量：5

4

作者 周洁容 李海洋 +2 位作者 凌军 陈浩 彭济根 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1782-1793,共12页

基于泛函深度作用的思想,通过将两种非凸稀疏泛函进行复合,构造了一种新的稀疏信号重构模型,实现了对0范数的深度逼近.综合运用MM(Majorize minimization)技术、外点罚函数法和共轭梯度法,提出一种求解该模型的算法,称为NCCS(Non-convex... 基于泛函深度作用的思想,通过将两种非凸稀疏泛函进行复合,构造了一种新的稀疏信号重构模型,实现了对0范数的深度逼近.综合运用MM(Majorize minimization)技术、外点罚函数法和共轭梯度法,提出一种求解该模型的算法,称为NCCS(Non-convex composite sparse)算法.为降低重构信号陷入局部极值的可能性,提出在算法的每步迭代中以BP(Basis pursuit)模型的解作为初始迭代值.为验证所建模型和所提算法的有效性,进行了多项数值实验.实验结果表明,相较于SL_(0)(Smoothed)算法、IRLS(Iterative reweighed least squares)算法、SCSA(Successive concave sparsity approximation)算法以及BP算法等经典算法,提出的算法在重构误差、信噪比、归一化均方差、支撑集恢复成功率等方面都有更优的表现. 展开更多

关键词 压缩感知 稀疏信号重构 MM 技术 外点罚函数法 共轭梯度法

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求解约束优化问题的改进蛇优化算法 被引量：2

5

作者 梁昔明 史兰艳 龙文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第10期76-87,共12页

结合外点罚函数法与改进蛇优化算法求解约束优化问题,得到一种新的求解约束优化问题的算法WDFSO。算法WDFSO首先通过外点罚函数法将约束优化问题转化为一系列界约束优化问题,然后运用基于变异质心的对立学习策略与种群分类策略改进的蛇... 结合外点罚函数法与改进蛇优化算法求解约束优化问题,得到一种新的求解约束优化问题的算法WDFSO。算法WDFSO首先通过外点罚函数法将约束优化问题转化为一系列界约束优化问题,然后运用基于变异质心的对立学习策略与种群分类策略改进的蛇优化算法对所得界约束优化问题进行求解,进而获得所求约束优化问题的解。为验证算法WDFSO的有效性,选取CEC2006中19个标准约束优化问题进行数值实验,并使用Wilcoxon秩和检验来证明算法的显著性。实验结果表明,与对比算法相比,算法WDFSO求解约束优化问题具有更高的收敛精度和更好的稳定性。最后应用算法WDFSO求解两个工程约束优化问题,结果表明算法WDFSO求解性能更好。 展开更多

关键词 约束优化问题 外点罚函数法 蛇优化算法 对立学习 种群分类策略 数值实验

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基于自适应烟花算法的多无人机任务分配 被引量：12

6

作者 马焱 赵捍东 +4 位作者 张玮 陈白禹 邵先锋 张晓东 张跃跃 《电光与控制》 北大核心 2018年第1期37-43,共7页

多无人机任务分配是复杂的多约束多目标非线性优化问题,针对常用智能算法的各自缺陷,结合烟花算法特点,提出使用改进的自适应烟花算法处理该问题。首先建立了该问题的数学模型,使用层次分析法结合灰色关联法求得各指标权重,并用外罚函... 多无人机任务分配是复杂的多约束多目标非线性优化问题,针对常用智能算法的各自缺陷,结合烟花算法特点,提出使用改进的自适应烟花算法处理该问题。首先建立了该问题的数学模型,使用层次分析法结合灰色关联法求得各指标权重,并用外罚函数法将该模型转化为无约束单目标极值问题;然后使用自适应烟花算法求解该模型。为验证自适应烟花算法处理该问题的优越性,分别用几种不同优化算法做仿真计算。结果表明,自适应烟花算法能快速收敛于全局最优解,其结果直观地表述了该复杂情景下合理任务分配方案。 展开更多

关键词 协同任务分配 外罚函数法 烟花算法 多约束多目标优化

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钢筋混凝土变形桩桩径的优化设计 被引量：4

7

作者 郭磊 崔广仁 +1 位作者 白晓红 张萍 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第4期87-89,97,共4页

钢筋混凝土变形桩是一种新桩型,其桩径与扩大头直径的关系是影响桩承载力的重要因素。本文采用外罚函数法,单纯形法对变形桩直径及扩大头直径进行优化设计,得出一定荷载下桩径的取值范围和最优结果。实践表明此结果不仅具有较高的理论意... 钢筋混凝土变形桩是一种新桩型,其桩径与扩大头直径的关系是影响桩承载力的重要因素。本文采用外罚函数法,单纯形法对变形桩直径及扩大头直径进行优化设计,得出一定荷载下桩径的取值范围和最优结果。实践表明此结果不仅具有较高的理论意义,而且具有很大的实用价值。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 变形桩 承载力 外罚函数法

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RWCE优化换热网络的不可行解影响分析及强化策略 被引量：2

8

作者 苏戈曼 崔国民 +2 位作者 鲍中凯 肖媛 蒋奥炜 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期14-25,共12页

换热网络优化问题常以外罚函数法处理约束,赋予违反约束的不可行解较大的罚值。强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时,其非贪婪搜索机制使不可行解以一定概率被保留,从而改变全局寻优过程。本文首先分析不可行解对优化进程的影响,... 换热网络优化问题常以外罚函数法处理约束,赋予违反约束的不可行解较大的罚值。强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时,其非贪婪搜索机制使不可行解以一定概率被保留,从而改变全局寻优过程。本文首先分析不可行解对优化进程的影响,揭示偏移量较小的不可行解对结构进化的促进作用;然后提出差解概率动态调整策略,合理利用不可行解的正面作用,强化结构进化能力;最后,鉴于上述优化结果中偏移量较小的不可行解居多,提出一种可行化策略,通过分段罚指数和双种群优化技术促使过程中有潜力的不可行解快速返回可行域,并提升优化质量。将结合两条强化策略的改进算法应用于16股流与15股流算例,优化结果较文献最优解分别节省了0.35%、0.48%,表明改进后的算法较原算法全局搜索能力得到了显著提升。 展开更多

关键词 换热网络 外罚函数法 不可行解 强制进化随机游走算法 结构进化

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含大规模风电的电力系统抽水蓄能最优切泵策略 被引量：8

9

作者 舒征宇 邓长虹 +3 位作者 黄文涛 汪志强 何俊 李世春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第13期76-84,共9页

为解决大规模风电接入电网后可能引起的紧急低频问题,提出一种抽水蓄能机组的低频切泵策略。传统的切泵策略没有考虑大规模风电接入后的影响,而该策略推导了风电接入后电网动态频率轨迹的计算方法。基于最优频率轨迹的方法建立目标函数... 为解决大规模风电接入电网后可能引起的紧急低频问题,提出一种抽水蓄能机组的低频切泵策略。传统的切泵策略没有考虑大规模风电接入后的影响,而该策略推导了风电接入后电网动态频率轨迹的计算方法。基于最优频率轨迹的方法建立目标函数并给出约束条件,采用外点罚函数法优化求解。利用PSASP软件对某个省电网进行仿真,结果显示:大规模风电接入后渗透率能对电网频率动态轨迹产生影响进而会影响到切泵的方案,但在不同渗透率下优化方案的各项性能指标均好于未经优化的。这表明,不同渗透率的风电接入电网后,经过所提优化的方案均能获得良好的控制效果,这为首次利用抽水蓄能解决大规模风电带来的紧急低频问题提供了理论的依据和现实的手段。 展开更多

关键词 抽水蓄能 低频切泵 外点罚函数法 大规模风电 动态频率曲线

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基于文化粒子群优化算法的矿井通风网络 被引量：8

10

作者 郭一楠 王春 杨继超 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期48-53,共6页

以矿井通风网络的总功率最小为目标建立了矿井通风网络的非线性优化数学模型.针对模型中风量平衡和风压平衡的约束条件,采用外点罚函数法将其转化模型目标中的惩罚项.面向约束转化后模型,采用文化粒子群优化算法实现寻优.该算法在种群... 以矿井通风网络的总功率最小为目标建立了矿井通风网络的非线性优化数学模型.针对模型中风量平衡和风压平衡的约束条件,采用外点罚函数法将其转化模型目标中的惩罚项.面向约束转化后模型,采用文化粒子群优化算法实现寻优.该算法在种群空间采用粒子群优化算法实现粒子进化;通过构建上层信度空间来挖掘进化过程中优势粒子的隐含信息,并以知识形式加以保存;最终通过影响函数,使知识作用于种群空间实现对粒子进化的引导.面向一个典型通风网络结构与其他智能优化方法优化结果比较可知,基于该算法获得的调风方案具有较小的总能耗,且能满足通风网络的需风量需求. 展开更多

关键词 矿井通风网络 文化粒子群优化算法 非线性优化 外点罚函数法

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圆塔式溢洪道对冲消能工的优化设计

11

作者 袁新明 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 1990年第3期10-15,共6页

本文建立了圆塔式溢洪道对冲消能工的优化数学模型,并采用外罚函数法求解,通过实例计算,结果今人满意,供工程应用参考。

关键词 碰撞消能 优化 外罚函数法

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基于电动汽车分群的“风-网-车”联合消纳调度策略 被引量：14

12

作者 陈岩 靳伟 +4 位作者 王文宾 李会彬 韩胜峰 王一鸣 钟嘉庆 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第4期107-118,共12页

为解决电动汽车的大规模实时优化调度问题,在建立电动汽车状态矩阵的基础上,提出电动汽车状态集群划分新方法。定义功率满意度及时间满意度,加权和为用户满意度,并以经济收益与满意度最大为目标,构造基于电动汽车分群的“风-网-车”实... 为解决电动汽车的大规模实时优化调度问题,在建立电动汽车状态矩阵的基础上,提出电动汽车状态集群划分新方法。定义功率满意度及时间满意度,加权和为用户满意度,并以经济收益与满意度最大为目标,构造基于电动汽车分群的“风-网-车”实时联合消纳调度模型。针对并网运行的风电场出力与电动汽车负荷不确定性问题,研究可信性理论与模糊机会约束的融合,引入可信性测度指标,对模糊机会约束条件进行清晰化等价处理。最后,采用考虑外点罚函数法并带收缩因子的粒子群优化算法对调度模型进行优化求解,通过算例验证该模型及调度策略的优越性。 展开更多

关键词 电动汽车分群 “风-网-车”联合消纳调度模型 可信性理论 粒子群优化算法 外点罚函数法

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PEF500×750复摆式破碎机的优化设计 被引量：2

13

作者 蒋飞 李吉宗 黄炜斌 《中国工程机械学报》 2013年第6期512-516,共5页

复摆颚式破碎机广泛应用于现代工业,尤其是矿业.复摆式破碎机的运动机构为曲柄摇杆机构,其连杆即为动颚.优化的目的就是使其动颚出料口有更大的水平运动自由以更好地破碎物料,而限制其竖直运动以节约能源.优化的具体步骤是首先推导排料... 复摆颚式破碎机广泛应用于现代工业,尤其是矿业.复摆式破碎机的运动机构为曲柄摇杆机构,其连杆即为动颚.优化的目的就是使其动颚出料口有更大的水平运动自由以更好地破碎物料,而限制其竖直运动以节约能源.优化的具体步骤是首先推导排料口的坐标公式,然后建立数学模型,接着用外点罚函数法对目标函数进行优化,最后用UG(UniGraphics)进行仿真模拟,测出排料口的位移、速度、加速度,观察优化结果. 展开更多

关键词 破碎机 优化设计 外点罚函数法 UG仿真

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一个关于二次规划问题的分段线性同伦算法

14

作者 杨冰 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1994年第1期66-74,共9页

本文发展了一个关于二次规划问题的分段线性同伦算法。该算法可看作是外点罚函数法的一个变体。凡是符合外点罚函数法收敛条件的二次规划问题用该算法均可经有限次轮回运算得到稳定解。大量的关于随机的凸二次规划问题的数值实验结果表... 本文发展了一个关于二次规划问题的分段线性同伦算法。该算法可看作是外点罚函数法的一个变体。凡是符合外点罚函数法收敛条件的二次规划问题用该算法均可经有限次轮回运算得到稳定解。大量的关于随机的凸二次规划问题的数值实验结果表明它的计算效率是高的，在某些条件下可能是多项式时间算法。 展开更多

关键词 二次规划 外点罚函数法 同伦算法

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