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基于改进MOPSO和多目标的SCARA并联机器人的食品分拣轨迹优化 被引量:1
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作者 金光 李若琪 郑强仁 《食品与机械》 北大核心 2025年第8期85-92,共8页
[目的]针对SCARA高速并联机器人在食品分拣过程中运行冲击与能耗难以兼顾的问题,通过轨迹优化方法提升其综合性能,满足食品分拣场景对平稳、低耗的实际需求。[方法]在对整个食品分拣系统进行分析的基础上,提出了一种结合改进非均匀五次... [目的]针对SCARA高速并联机器人在食品分拣过程中运行冲击与能耗难以兼顾的问题,通过轨迹优化方法提升其综合性能,满足食品分拣场景对平稳、低耗的实际需求。[方法]在对整个食品分拣系统进行分析的基础上,提出了一种结合改进非均匀五次B样条和多目标模型的SCARA高速并联机器人食品分拣轨迹优化方法。通过始末路径引入虚拟路径点优化非均匀五次B样条插值方法构建SCARA高速并联机器人食品分拣轨迹,以运行冲击和运行能耗综合最优为多目标轨迹优化模型,通过外部档案、全局最优粒子、惯性权重优化的多目标粒子群算法求解模型,完成SCARA高速并联机器人轨迹优化。通过试验对所提轨迹优化方法的运行冲击和能耗进行分析。[结果]所提轨迹优化方法可有效实现SCARA高速并联机器人食品分拣过程中运行冲击与能耗的综合优化,轨迹平滑性与算法求解性能均得到显著提升。与优化前相比,运行冲击和运行能耗降低50%以上,不同分拣速度下的误差未超过1 mm。[结论]通过结合改进非均匀五次B样条与多目标模型的轨迹优化方法,可实现机器人在食品分拣过程中运行冲击和能耗的综合最优。 展开更多
关键词 高速并联机器人 食品分拣 轨迹优化 五次B样条 多目标粒子群算法
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考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化研究 被引量:3
2
作者 马艳芳 刘畅 +1 位作者 黄思雨 杨丽宁 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第1期341-351,共11页
为规避突发公共卫生事件下的不确定风险,研究医疗废物回收网络中的回收中心、处理中心、处置中心等节点选址问题,以总成本最小以及总风险最小为目标,构建考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化模型,设计非支配排序遗传算法,提出... 为规避突发公共卫生事件下的不确定风险,研究医疗废物回收网络中的回收中心、处理中心、处置中心等节点选址问题,以总成本最小以及总风险最小为目标,构建考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化模型,设计非支配排序遗传算法,提出p鲁棒迭代算子求解p值下界,采用轮盘赌选择,结合精英策略、均匀交叉和反向变异等遗传操作。基于仿真案例,求解确定性模型与鲁棒优化模型得到帕累托解。模型对比结果表明鲁棒优化模型适用所有情景,且成本相对遗憾值均小于2%,能够有效应对参数不确定引起的设施选址变化。对p值进行灵敏度分析,结果表明当0.004≤p≤0.08时,解的质量随p值增大而上升;p值越接近下界0.004,目标值下降越迅速,越适于应对紧急情况;同时决策者的风险偏好程度和总成本对设施布局有重要影响,需对二者进行综合权衡。 展开更多
关键词 医疗废物 多目标规划 选址模型 NSGA-II算法 鲁棒优化
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多目标联合优化的车联网动态资源分配算法 被引量:3
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作者 宋晓勤 张文静 +2 位作者 雷磊 宋铁成 赵丽屏 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期266-274,共9页
为了解决车联网(IoV)信道高动态不确定性及多用户干扰所导致的通信传输性能下降问题,提出了一种基于多智能体增强型双深度Q网络(EDDQN)的多目标联合优化资源分配算法。首先,考虑车辆运动和信道时变特性,建立多用户干扰下频谱共享和功率... 为了解决车联网(IoV)信道高动态不确定性及多用户干扰所导致的通信传输性能下降问题,提出了一种基于多智能体增强型双深度Q网络(EDDQN)的多目标联合优化资源分配算法。首先,考虑车辆运动和信道时变特性,建立多用户干扰下频谱共享和功率控制联合优化的资源分配决策模型,在满足时延和可靠性等约束下,最小化网络时延和能耗加权和(成本);然后,将模型转换为马尔可夫决策过程(MDP),利用双深度Q网络(DDQN),并引入优先经验回放和多步学习,通过集中式训练和分布式执行,优化车间(V2V)链路的频谱共享和功率分配策略。结果表明,所提算法具有良好的收敛性,在不同负载下相较对比算法成本减少8%以上,负载传输成功率提升19%以上,有效提高了通信传输性能。 展开更多
关键词 车联网 多用户干扰 多目标联合优化 深度强化学习
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采用动态种群策略的多目标粒子群优化算法 被引量:1
4
作者 杜睿山 井远光 +3 位作者 付晓飞 孟令东 张豪鹏 王紫珊 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第3期845-854,共10页
针对多目标粒子群优化算法中多样性和收敛性难以平衡的问题,提出一种基于动态种群的多目标粒子群优化算法.该算法种群数量的增加或减少取决于档案中的资源,从而调节种群数量.一方面,通过基于网格技术的局部扰动添加粒子,以增加粒子的局... 针对多目标粒子群优化算法中多样性和收敛性难以平衡的问题,提出一种基于动态种群的多目标粒子群优化算法.该算法种群数量的增加或减少取决于档案中的资源,从而调节种群数量.一方面,通过基于网格技术的局部扰动添加粒子,以增加粒子的局部搜索能力,提高算法的多样性;另一方面,为防止种群规模过度增长,利用非支配排序和种群密度控制种群规模,以加快算法搜索进度,避免过早收敛.选取5种对比算法在测试函数上进行实验,实验结果表明,该算法具有明显的多样性和收敛性优势. 展开更多
关键词 动态种群 粒子群优化 多目标优化 多样性 收敛性
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河西走廊典型绿洲灌区多目标水土资源优化配置--以丰乐河灌区为例 被引量:1
5
作者 邓建伟 张新民 +1 位作者 侯健哲 降亚楠 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第4期414-426,共13页
以农业灌溉用水量最小、粮食作物产量最大、作物经济效益最大和区域分水差异最小为目标,根据灌区未来不同节水措施程度,在支渠尺度上分别构建现状水平、渠道防渗、管道输水、节水灌溉4种灌溉情景的农业水土资源多目标优化配置模型,采用N... 以农业灌溉用水量最小、粮食作物产量最大、作物经济效益最大和区域分水差异最小为目标,根据灌区未来不同节水措施程度,在支渠尺度上分别构建现状水平、渠道防渗、管道输水、节水灌溉4种灌溉情景的农业水土资源多目标优化配置模型,采用NSGA-Ⅲ算法对河西走廊典型绿洲灌区-丰乐河灌区的作物种植面积和灌溉水量进行联合优化配置.研究结果表明:支渠层次上的农业水土资源优化配置包含更多的地域特征和时空约束,可以为决策过程提供基于Pareto解集不同偏好的精细化配水和种植结构调整方案;农业灌溉用水量与粮食作物产量和作物经济效益呈正相关关系,灌溉水量每增加10000 m^(3),优化筛选过程中倾向于粮食产量平均增加6954 kg或经济收益平均提高27400元;随着不同程度节水措施的实行,管道输水和节水灌溉分别节省7.8×106 m^(3)和1.1×107 m^(3)的农业灌溉用水,每年节水收益分别可达135元/hm 2和190元/hm 2,同时在粮食作物产量目标上均呈现约8.1%的增长,区域分水差异减少了1500 m^(3)/hm 2以上.研究结果可为优化干旱绿洲灌区种植结构、提高水土资源利用效率和效益等提供理论依据和技术支撑. 展开更多
关键词 丰乐河灌区 水土资源优化配置 多目标优化 NSGA-Ⅲ算法
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多目标双元闭环供应链回收连锁店选址模型及优化算法 被引量:1
6
作者 魏欣 张宇恒 +1 位作者 张惠珍 马良 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第3期818-824,共7页
为推进各类资源节约集约利用,提高废弃物回收和利用效率,考虑了竞争存在下的利润最优化问题,从逆向供应链视角,基于博弈理论构建了包含制造商、回收商、回收竞争商,以及消费者在内的混合竞争回收渠道双元闭环供应链系统;并同时以建设服... 为推进各类资源节约集约利用,提高废弃物回收和利用效率,考虑了竞争存在下的利润最优化问题,从逆向供应链视角,基于博弈理论构建了包含制造商、回收商、回收竞争商,以及消费者在内的混合竞争回收渠道双元闭环供应链系统;并同时以建设服务成本最小化、客户满意度最大化、回收利润最大化为目标,建立多目标双元闭环供应链回收连锁店选址模型。借鉴蘑菇繁殖生长机制的原理,以繁殖过程中菌落思想为核心,结合Pareto非支配解集算法设计了改进的蘑菇繁殖算法,对多目标选址问题进行优化求解。实验结果验证了模型的可行性和算法的有效性,并通过比较竞争者价格敏感度与交叉价格敏感度对优化目标的影响,为回收连锁店选址决策提供了参考。 展开更多
关键词 选址问题 回收连锁店 多目标优化 蘑菇繁殖算法
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基于进化多任务的稀疏大规模多目标优化 被引量:1
7
作者 梁正平 王侃 +2 位作者 周倩 王继刚 朱泽轩 《计算机学报》 北大核心 2025年第2期358-380,共23页
稀疏大规模多目标优化存在稀疏位置探测困难、搜索空间巨大等诸多挑战,现有为数不多的稀疏大规模多目标优化算法在稀疏位置的探测准确率和非零决策变量的优化程度方面尚存在较大提升空间.为进一步提升稀疏大规模多目标优化的性能,本文... 稀疏大规模多目标优化存在稀疏位置探测困难、搜索空间巨大等诸多挑战,现有为数不多的稀疏大规模多目标优化算法在稀疏位置的探测准确率和非零决策变量的优化程度方面尚存在较大提升空间.为进一步提升稀疏大规模多目标优化的性能,本文从辅助任务构建与优化、辅助任务重新初始化、知识迁移等三个方面,提出了基于进化多任务优化的稀疏大规模多目标优化算法(Evolutionary Multi-Task for Sparse Large-scale Multi-objective Op⁃timization,SLMO-EMT).其中,辅助任务构建与优化方面,基于主任务精英解的稀疏分布,采用两种不同的方式对决策变量的搜索空间进行限定,构建分别用于对稀疏位置和非零决策变量进行降维优化的两个辅助任务.辅助任务重新初始化方面,根据辅助任务在历史迭代中的知识迁移效果,对其搜索空间和当前种群进行更新,以使辅助任务可持续促进主任务的进化.知识迁移方面,首先基于轮询方式和各辅助任务的知识迁移概率,挑选用于知识迁移的辅助任务,再基于相似度挑选适合的知识受体,最后在子代生成过程中采用迁移知识引导的局部交叉,借助辅助任务的知识促进主任务的进化.为验证SLMO-EMT的性能,将其与8个先进的稀疏大规模多目标优化算法在1000-10000维的32个基准测试实例,以及8个应用测试实例上进行对比,实验结果表明SLMO-EMT对于稀疏大规模多目标优化问题的求解具有明显的竞争优势.SLMO-EMT的源代码已在Github上公开:https://github.com/CIA-SZU/WK. 展开更多
关键词 稀疏大规模多目标优化 进化多任务 辅助任务 知识迁移
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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
8
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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基于多目标麻雀搜索算法-反向传播的轴向柱塞马达低脉动优化设计 被引量:1
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作者 陈远玲 唐瑾 +3 位作者 石浩 熊文才 周宗池 任晓智 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期96-107,共12页
针对某中吨位挖掘机回转马达在作业时产生较大噪声的问题,以斜盘式轴向柱塞回转马达为研究对象,采用流场仿真方法对轴向柱塞马达进行动态模拟,探究柱塞马达配流盘上不同阻尼槽的结构和参数对柱塞腔的压力脉动和出口流量脉动的影响关系;... 针对某中吨位挖掘机回转马达在作业时产生较大噪声的问题,以斜盘式轴向柱塞回转马达为研究对象,采用流场仿真方法对轴向柱塞马达进行动态模拟,探究柱塞马达配流盘上不同阻尼槽的结构和参数对柱塞腔的压力脉动和出口流量脉动的影响关系;结合多目标麻雀搜索算法对阻尼槽参数进行寻优,得到最优的阻尼槽参数组合。结果表明:在一定范围内增大阻尼槽的深度和宽度参数都能在一定程度上抑制柱塞马达的压力和流量脉动,U形阻尼槽优于三角型阻尼槽;对U形槽结构参数进行优化后,马达柱塞腔的压力脉动幅值、马达出口流量脉动分别下降了4.38 MPa和17.44%;马达噪声试验间接验证了仿真结果及优化方法的可靠性。 展开更多
关键词 轴向柱塞马达 流场仿真 压力脉动 流量脉动 多目标优化
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面向啮合接触的斜齿轮修形多目标优化研究 被引量:2
10
作者 周微 张全民 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期374-379,384,共7页
以齿轮啮合接触分析为研究对象,提出了一种既能减振降噪又能使齿面载荷均匀分布的多目标优化设计方法。通过传输误差幅值的对比实验与理论计算,验证了载荷齿面接触分析模型的正确性。在此基础上,给出了齿面载荷分布的计算方法,并进一步... 以齿轮啮合接触分析为研究对象,提出了一种既能减振降噪又能使齿面载荷均匀分布的多目标优化设计方法。通过传输误差幅值的对比实验与理论计算,验证了载荷齿面接触分析模型的正确性。在此基础上,给出了齿面载荷分布的计算方法,并进一步提出了齿面载荷均匀分布的判断方法。以扭转方向相对速度最小和齿面载荷均匀分布为优化目标,构造多目标优化函数,得到最优修形参数。在此基础上给出了实例来说明所提出的方法,结果表明优化后沿扭转方向相对速度和左右齿面载荷差得到了大幅降低,验证了优化后的修形效果。 展开更多
关键词 载荷分配 修形 斜齿轮 动力特性 多目标优化
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汽车中立柱内板冲压的新型选择NSGA-Ⅱ多目标优化 被引量:1
11
作者 赵亮 彭琳 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期280-284,288,共6页
为了减小汽车中立柱冲压成形的最大减薄率和最大增厚率,提出了基于新型选择NSGA-Ⅱ算法的冲压优化方法。介绍了中立柱冲压成形工艺和高强度钢材料;以最小化最大减薄率和最大增厚率为目标,建立了多目标优化模型;使用最优拉丁超立方抽样... 为了减小汽车中立柱冲压成形的最大减薄率和最大增厚率,提出了基于新型选择NSGA-Ⅱ算法的冲压优化方法。介绍了中立柱冲压成形工艺和高强度钢材料;以最小化最大减薄率和最大增厚率为目标,建立了多目标优化模型;使用最优拉丁超立方抽样法在优化空间抽取了30个采样点,借助AutoForm R7软件得到相应的最大减薄率和最大增厚率;使用3阶响应面模型拟合了参数间回归模型,并验证了模型的回归精度。给出了融合非支配排序层和自身累积被支配数的新型选择策略,并将其融入到NSGA-Ⅱ算法中,提出了新型选择NSGA-II算法,并将该算法应用于优化模型求解。经生产验证,最大减薄率均值由当13.1%减小为11.6%,最大增厚率均值由1.05%减小为0.98%,验证了这里的方法在中立柱冲压优化中的有效性。 展开更多
关键词 汽车中立柱 高强度钢 新型选择策略 多目标优化 响应面模型
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基于碳平衡分区的多目标土地利用格局优化——以长株潭城市群为例 被引量:1
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作者 谭德明 谭卓成 +2 位作者 李家裕 吴大维 张彩平 《水土保持通报》 北大核心 2025年第1期276-285,共10页
[目的]从碳平衡的视角对长株潭城市群进行土地利用资源的空间优化,为该地区社会和经济的可持续发展提供理论支持。[方法]从土地利用角度计算长株潭城市群的碳汇与碳排量,依据碳生态承载力系数与碳经济贡献系数进行碳平衡分区并针对每类... [目的]从碳平衡的视角对长株潭城市群进行土地利用资源的空间优化,为该地区社会和经济的可持续发展提供理论支持。[方法]从土地利用角度计算长株潭城市群的碳汇与碳排量,依据碳生态承载力系数与碳经济贡献系数进行碳平衡分区并针对每类市县提出土地利用优化策略,设置经济效益、碳汇效益、紧凑度和转换成本作为多目标算法的优化函数,再通过CoMOLA模型得到较为科学的土地利用空间结构优化。[结果](1)2000-2020年,长株潭城市群碳排放总量呈逐年上升趋势,各区县的碳汇水平较为稳定,但总体上呈现轻微下降的趋势;(2)依据碳生态承载力系数与碳经济贡献系数将长株潭城市群分为碳汇发展区、经济发展区、综合优化区、绿色发展区;(3)优化后的土地利用经济效益增加了28.5%,碳汇量增加了4.2%,紧凑度提升了3.6%。[结论]优化后的土地资源能够较好满足长株潭城市群的经济与生态可持续发展,土地空间布局更加合理,为未来的土地资源配置提供决策依据。 展开更多
关键词 碳平衡分区 城市群 碳汇量 分区优化 多目标优化
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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
13
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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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法 被引量:1
14
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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基于非支配排序遗传算法的多目标轨迹优化方法 被引量:1
15
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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基于多目标优化策略的最佳无线传感器布置 被引量:1
16
作者 安葳鹏 刘镕飞 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第3期751-758,共8页
无线传感网络消除了物理电缆,降低了结构健康监测系统收集信息的难度,但通常具有较低的带宽和有限的能量.为了使结构健康监测系统获得最有效的信息和最高的网络性能,将最佳无线传感器布置问题表述为一个多目标优化问题,其中信息有效性... 无线传感网络消除了物理电缆,降低了结构健康监测系统收集信息的难度,但通常具有较低的带宽和有限的能量.为了使结构健康监测系统获得最有效的信息和最高的网络性能,将最佳无线传感器布置问题表述为一个多目标优化问题,其中信息有效性被指定为模态保证准则,网络性能通过能量效率与网络连接性相结合来衡量.针对此问题,提出了一种多种群自动学习的鲸鱼优化算法,用整数编码代替二进制编码对解进行编码;采用多种群策略搜索最优解;最后通过自动学习机制加快寻找帕累托最优解集.数值实验表明,优化准则可以在信息有效性和网络性能之间进行权衡,算法能够有效解决最佳无线传感器布置问题,并且优于常用的非支配排序遗传算法. 展开更多
关键词 无线传感网络 结构健康监测 鲸鱼优化算法 最佳传感器布置 多目标优化
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高校图书馆中庭天窗多目标优化设计研究——以中国石油大学(华东)古镇口校区西区学习中心为例 被引量:1
17
作者 王扬 陈大鹏 黄锐聪 《南方建筑》 北大核心 2025年第1期23-34,共12页
随着我国高等教育的不断发展,高校师生对建筑空间提出了更高的要求。中庭空间是现代图书馆的核心空间,天窗作为中庭空间的顶部围护结构,对改善建筑采光、调节物理环境有着重要作用。以中国石油大学(华东)古镇口校区西区学习中心为案例,... 随着我国高等教育的不断发展,高校师生对建筑空间提出了更高的要求。中庭空间是现代图书馆的核心空间,天窗作为中庭空间的顶部围护结构,对改善建筑采光、调节物理环境有着重要作用。以中国石油大学(华东)古镇口校区西区学习中心为案例,基于高校教学周期与图书馆使用行为,采用多目标优化策略,综合考量功能性与健康性空间需求,以标准采光系数占比(sDF)、日光眩光概率(DGP)、有效采光占比(sUDI)、昼夜节律频率(CF)、天窗不利辐射(Rad)为评价指标,探究高校图书馆中庭天窗设计方法。总结了天窗形态变量,构建了一个简化的参数化空间模型。前期开展了合理的预实验,梳理了各项参数的数值特征,形成了非视觉效应性能模拟基础数据。模拟寻优阶段采用了Rhino-Grasshopper参数化平台,借助环境性能模拟插件Ladybug Tools和寻优插件Wallacei进行优化求解。运算阶段共产生1800组数据和314项帕累托最优解。基于多阶段的方案验证机制,筛选阶段提取出适宜且多样的解决方案,明确了各决策变量与优化目标的作用关系。上述方法强调形态参数、行为特点、使用需求的关联,最大程度避免了传统建筑设计方法的主观思维,可以为中庭天窗设计提供参考。 展开更多
关键词 多目标优化 中庭天窗 高校图书馆 视觉与非视觉效应 使用行为
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火炮火力打击体系多目标优化
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作者 张龙 钱林方 马欣宇 《兵工学报》 北大核心 2025年第8期1-8,共8页
针对火炮火力打击体系的构成复杂,各要素相互耦合,传统各分系统相对分离的设计方法难以满足体系融合发展需求的突出问题,构建了基于多目标优化的火力打击体系设计模型。根据火炮火力打击体系的组成,构建多个分系统的参数模型,确定了主... 针对火炮火力打击体系的构成复杂,各要素相互耦合,传统各分系统相对分离的设计方法难以满足体系融合发展需求的突出问题,构建了基于多目标优化的火力打击体系设计模型。根据火炮火力打击体系的组成,构建多个分系统的参数模型,确定了主要的约束参数和设计参数。建立以任务时间、耗弹量、任务成本为目标的优化设计模型,采用第二代非支配排序遗传算法的多目标遗传算法完成了典型火力体系的优化设计,确定了火力体系构成中无人机、指控设备、火炮、弹药、底盘等分系统的主要设计参数。研究结果表明,多目标优化方法能够解决多个分系统设计中多参数相互耦合的问题,获得体系效能最优的设计结果,并且可根据作战任务需求为火力体系的配置提供支撑。 展开更多
关键词 火炮 火力打击体系 杀伤链 任务时间 体系优化 多目标优化
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基于改进多目标粒子群算法的码头结构传感器优化布置 被引量:1
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作者 周鹏飞 张雍 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期243-251,共9页
为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏... 为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏感性和冗余性、损伤识别不适定性以及模态线性独立性的多目标优化函数;改进多目标粒子群算法获取Pareto解集,利用TOPSIS熵权法确定最优传感器布置方案。在某高桩码头试验表明:与有效独立法和有效独立-模态动能法相比,IMOPSO得到的布设方案测点分布更均匀,在灵敏度矩阵条件数、MAC最大非对角元、损伤冗余性指标分别优化了45%、90%、5%以上;多种工况下的损伤位置和程度识别准确率在不同噪声下平均提高5%和7%以上。 展开更多
关键词 码头结构健康监测 传感器优化布置 损伤识别 改进多目标粒子群(ImopSO)
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基于动态储位分配策略的自动化立库多目标优化
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作者 陈娟 郑旺 +1 位作者 刘倩倩 鲁斌 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第6期1435-1448,共14页
基于动态储位分配策略,以整库为优化主体,以满足安全性、合理性的货位分配目标,以满足各堆垛机作业时间最短、作业能耗最低的调度目标,构建二阶段优化模型。上下层均为典型多目标优化问题,上层模型的理想解将作为下层模型的初始条件。... 基于动态储位分配策略,以整库为优化主体,以满足安全性、合理性的货位分配目标,以满足各堆垛机作业时间最短、作业能耗最低的调度目标,构建二阶段优化模型。上下层均为典型多目标优化问题,上层模型的理想解将作为下层模型的初始条件。采用多目标遗传算法求解优化模型的理想解,并通过熵权法对各个目标分配权重。结果表明:在货物离散排布状态下动静态分配策略无明显差异,但聚合排布状态下动态分配策略对货位分配与堆垛机调度的综合优化效果明显优于静态分配,且货物质量影响整体优化效果;大质量情况下安全性优化效果更为显著而较小质量情况下合理性与堆垛机调度优化效果更为明显。 展开更多
关键词 自动化立体库 货位分配 调度优化 多目标优化 多目标遗传算法
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