基于改进人工蜂群算法的地下空间空地协同探测传感器优化配置

1

作者 柏荣奕 陈谋 +2 位作者 周同乐 雍可南 韩增亮 《航空科学技术》 2025年第3期10-19,共10页

针对现有机器人传感器配置依赖工程经验,易受主观判断影响从而缺乏科学性的问题,本文构建了一种多异构机器人传感器配置模型,并提出了一种改进人工蜂群算法,实现了地下空间协同探测场景中4种空地异构机器人的传感器优化配置。综合考虑... 针对现有机器人传感器配置依赖工程经验,易受主观判断影响从而缺乏科学性的问题,本文构建了一种多异构机器人传感器配置模型,并提出了一种改进人工蜂群算法,实现了地下空间协同探测场景中4种空地异构机器人的传感器优化配置。综合考虑传感器覆盖范围、近距离识别精度、传感器重量、机器人载重约束、传感器数量约束以及信息维度数目约束,构建空地异构机器人传感器配置数学模型。在此基础上,定义离散距离衰减函数、信息维度奖励因子、冗余维度惩罚因子以及水平视角有效叠加函数,以更合理地表示实际配置过程。进一步基于三角游走策略和莱维飞行对人工蜂群算法进行改进,融合可行性准则处理约束条件,增强算法的局部搜索能力。经仿真试验验证了本文构建模型和提出算法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 空地协同探测 地下空间 传感器优化配置 改进的人工蜂群算法 三角游走策略 莱维飞行

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基于改进人工蜂群算法的绿色冷链物流优化

2

作者 张天瑞 吴铁铮 于海跃 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第6期497-506,共10页

针对目前冷链物流存在的运输成本高、腐败率高以及污染物排放量高等问题,建立了考虑冷链配送过程中所产生的车辆运营成本以及碳排放的绿色冷链配送路径的优化模型。为了避免求解过程陷入局部最优,在人工蜂群算法的基础上,加入细菌觅食... 针对目前冷链物流存在的运输成本高、腐败率高以及污染物排放量高等问题,建立了考虑冷链配送过程中所产生的车辆运营成本以及碳排放的绿色冷链配送路径的优化模型。为了避免求解过程陷入局部最优,在人工蜂群算法的基础上,加入细菌觅食行为和烟花爆炸算子对其进行改进,以加快算法收敛速度和提高计算精度;将改进算法应用于生鲜产品冷链物流配送路径优化模型中,并进行实验仿真。结果显示,与传统人工蜂群算法、蚁群算法等相比较,改进后的人工蜂群算法所得的配送路径规划方案更优,可以更好地平衡配送及污染物排放等成本。 展开更多

关键词 冷链物流 绿色物流 路径优化 改进人工蜂群算法 碳排放

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基于改进人工蜂群算法的多传感器联盟

3

作者 庞策 黄树彩 +2 位作者 韦道知 苑智玮 刘锦昌 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期107-111,116,共6页

针对以往求解多传感器联盟算法中参数多、计算复杂、实时性不强、全局搜索能力不高等问题,提出了基于改进人工蜂群算法的多传感器联盟方案。该方案对传感器联盟目标函数进行了优化,令跟随蜂采用双向轮盘赌的方式选择引领蜂,以便跳出局... 针对以往求解多传感器联盟算法中参数多、计算复杂、实时性不强、全局搜索能力不高等问题,提出了基于改进人工蜂群算法的多传感器联盟方案。该方案对传感器联盟目标函数进行了优化,令跟随蜂采用双向轮盘赌的方式选择引领蜂,以便跳出局部最优解,提高算法收敛速度。仿真实验结果表明,所提出的算法能够有效获得传感器的最优联盟方案并保持较好的稳定性,与改进前相比,其寻优能力得到增强,进一步研究发现,适当扩大采蜜蜂在蜜源周围的搜索范围、增加蜜蜂个数、缩小未更新计数器阈值,能够进一步提高算法收敛速度,得到收益度更好的最优联盟方案。 展开更多

关键词 改进人工蜂群算法 多传感器联盟 最优联盟方案

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基于改进人工蜂群算法的认知无线电功率控制问题设计与实现 被引量：1

4

作者 陈玲玲 杨浩然 +2 位作者 冯琦 金小杭 张慧颖 《数字技术与应用》 2019年第5期141-142,共2页

为了提高频谱利用率,本文在下垫式认知无线电网络下提出了主次用户共享功率控制模型。在满足服务质量前提下,本文提出一种基于改进人工蜂群算法。MATLAB仿真结果表明,该算法可以获得最小化次用户发射功率。通过与传统人工蜂群算法比较,... 为了提高频谱利用率,本文在下垫式认知无线电网络下提出了主次用户共享功率控制模型。在满足服务质量前提下,本文提出一种基于改进人工蜂群算法。MATLAB仿真结果表明,该算法可以获得最小化次用户发射功率。通过与传统人工蜂群算法比较,其收敛速度更快,获得的发射功率更小,对主用户的干扰更小。 展开更多

关键词 认知无线电 改进人工蜂群算法 功率控制

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基于改进人工蜂群算法的大数据特征选择方法

5

作者 李玮瑶 《河南科技》 2021年第19期27-29,共3页

数据特征选择就是从初始的数据特征中选择指定数据进行子集筛选。目前,通常使用人工蜂群算法进行特征选择,但由于收敛慢、寻优差,无法满足人们的需求。因此,本文提出一种改进人工蜂群算法,通过特征选择绘制大数据特征选择框架图,建立多... 数据特征选择就是从初始的数据特征中选择指定数据进行子集筛选。目前,通常使用人工蜂群算法进行特征选择,但由于收敛慢、寻优差,无法满足人们的需求。因此,本文提出一种改进人工蜂群算法,通过特征选择绘制大数据特征选择框架图,建立多项搜索渠道;利用改进的人工蜂群算法提取并行特征,使用MapReduce模型降低编程难度,获取并行特征最优解;设计特征选择复杂粗糙集模型,并构建特征学习模型来实现大数据特征选择。试验结果表明,设计的特征选择方法性能优于传统方法。 展开更多

关键词 改进人工蜂群算法 大数据 特征选择

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改进人工蜂群算法识别结构缺陷问题 被引量：2

6

作者 邓小冬 杜成斌 +1 位作者 金立成 王翔 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期856-864,共9页

人工蜂群算法是自然启发下解决优化问题的方法之一,现已与先进的数值分析方法相结合广泛运用于结构的缺陷识别中,然而标准人工蜂群算法仍存在搜索范围不够全面,易长期陷入局部最优等问题。文章在标准人工蜂群算法的基础上,提出了一种新... 人工蜂群算法是自然启发下解决优化问题的方法之一,现已与先进的数值分析方法相结合广泛运用于结构的缺陷识别中,然而标准人工蜂群算法仍存在搜索范围不够全面,易长期陷入局部最优等问题。文章在标准人工蜂群算法的基础上,提出了一种新的改进算法,用混沌序列代替随机数列以改进初始种群,同时为避免算法陷入局部最优造成收敛速率慢等问题,提出了一种能更快跳出局部最优的参数搜索机制,即根据迭代次数自适应地调整参数搜索维数,以增加各点被搜索到的几率;最后将该算法运用到单缺陷和多缺陷的识别过程中。案例结果表明,改进算法结合动力扩展有限元建立的反演分析模型能够准确识别出结构内部所含缺陷的位置和大小,并且提高了搜索效率,可使算法更快达到收敛。 展开更多

关键词 混沌序列 局部最优 改进人工蜂群算法 参数搜索机制 多缺陷识别 拓扑变量

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改进人工蜂群算法及其轴流压气机优化应用 被引量：2

7

作者 成金鑫 陈江 向航 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1264-1273,共10页

为了探索更优的全局优化算法并将其应用于轴流压气机气动优化上,将标准人工蜂群(ABC)算法中采蜜蜂和观察蜂探索新蜜源的方式进行改进,从而更好地利用总体蜜源的探索信息,得到改进人工蜂群(IABC)算法。经基准函数测试表明,改进算法既能... 为了探索更优的全局优化算法并将其应用于轴流压气机气动优化上,将标准人工蜂群(ABC)算法中采蜜蜂和观察蜂探索新蜜源的方式进行改进,从而更好地利用总体蜜源的探索信息,得到改进人工蜂群(IABC)算法。经基准函数测试表明,改进算法既能提升全局寻优能力,又能加快收敛速度。采用IABC算法和经过校核的CFD数值方法搭建优化平台,对单级跨声速轴流压气机Stage35进行优化。优化变量为动叶和静叶径向6个截面的弯、掠、前缘重弯值和尾缘重弯值,以流量和压比相对变化保持在0.5%以内为约束条件,以提高绝热效率为优化目标。结果表明:在设计转速下,优化后设计点绝热效率提升0.83%,全工况范围内平均绝热效率提升2.0%,同时喘振裕度提升1.0%,验证了IABC算法在轴流压气机优化中的有效性。 展开更多

关键词 改进人工蜂群算法 全局寻优 收敛速度 轴流压气机

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基于精确Zoeppritz方程和改进人工蜂群算法的AVO反演方法研究 被引量：4

8

作者 罗红梅 王长江 +2 位作者 智龙霄 颜世翠 张志敬 《石油物探》 CSCD 北大核心 2022年第4期659-672,共14页

叠前AVO反演是获取储层物性参数的重要方法之一。常规基于Zoeppritz方程线性近似的AVO反演方法具有计算效率高、实用能力强的特点,但受层状介质储层参数弱小变化假设的影响,在多参数同步反演与强差异的背景介质下存在一定的应用局限性... 叠前AVO反演是获取储层物性参数的重要方法之一。常规基于Zoeppritz方程线性近似的AVO反演方法具有计算效率高、实用能力强的特点,但受层状介质储层参数弱小变化假设的影响,在多参数同步反演与强差异的背景介质下存在一定的应用局限性。针对以上问题,提出了基于精确Zoeppritz方程和改进人工蜂群算法的AVO反演方法。在贝叶斯理论框架下,推导了基于精确Zoeppritz方程的反演目标函数;引入了改进的人工蜂群AVO反演算法,首先借鉴粒子群算法,增加调节系数,并通过二项交叉与人工蜂群算法结合,建立全局最优解引导的人工蜂群算法,进一步地,建立适应度函数与目标函数之间的关系,将AVO反演与蜂群算法相结合,实现对纵波速度、横波速度和密度的稳定反演。理论模型数据和济阳坳陷东营凹陷中央隆起带东部某实际资料测试结果表明,该方法克服了常规线性AVO反演方法存在的局限性,具有较好的稳定性和收敛精度,反演结果与实际地质规律吻合度更高,能够进一步提取较为可靠的储层物性参数,实现储层分布特征的地震描述。 展开更多

关键词 叠前AVO反演 精确Zoeppritz方程 改进人工蜂群算法 弹性参数 储层预测 储层反演

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改进人工蜂群算法在平板闸门控流中的应用 被引量：2

9

作者 孔祥宇 贾敏智 《节水灌溉》 北大核心 2019年第4期109-113,共5页

我国灌区的渠道灌溉大都使用平板闸门,灌溉过程中,由于平板闸门的控水不够精确,导致灌溉用水利用率不高,经常出现放水过多或过少的现象。渠道灌溉系统中,最重要的一环就是流量控制,若流量大小已知,便可根据时间计算水量。为了能够更加... 我国灌区的渠道灌溉大都使用平板闸门,灌溉过程中,由于平板闸门的控水不够精确,导致灌溉用水利用率不高,经常出现放水过多或过少的现象。渠道灌溉系统中,最重要的一环就是流量控制,若流量大小已知,便可根据时间计算水量。为了能够更加精确地控制流量,减少水资源的浪费,通过采用改进的人工蜂群算法对控制闸门流量的过程进行优化,根据用户给定的流量计算出闸门开度的适当大小,以使得实际流量与给定流量的差值降到最低。通过建立模型,计算仿真,并对结果进行分析后,改进的人工蜂群算法满足控制所需精度和速度,实现了精确控制水流量,达到节约用水的目的。 展开更多

关键词 平板闸门 流量控制 改进人工蜂群算法 节约用水

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基于改进人工蜂群算法的航班延误调度研究 被引量：1

10

作者 许环球 《科技创新与应用》 2018年第33期15-16,20,共3页

航班延误是航空公司经济损失的重要组成部分,分析航空公司经济损失的主要构成,构建出以航班延误的经济损失为基础的航班延误恢复调度模型,是降低经济损失的重要方法。针对调度方案的离散性,采用改进的人工蜂群算法,得出最优调度方案。... 航班延误是航空公司经济损失的重要组成部分,分析航空公司经济损失的主要构成,构建出以航班延误的经济损失为基础的航班延误恢复调度模型,是降低经济损失的重要方法。针对调度方案的离散性,采用改进的人工蜂群算法,得出最优调度方案。通过实例分析,改进的人工蜂群算法可以有效、准确地选择调度方案,且此算法的收敛速度优于传统的人工蜂群算法。 展开更多

关键词 航班延误 经济损失 改进人工蜂群算法 调度方案

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应用改进人工蜂群算法的VCRU冷凝温度PI^(λ)D^(μ)控制的数值研究

11

作者 李东升 李绍勇 阴志杰 《制冷与空调（四川）》 2022年第4期523-531,共9页

充分考虑蒸汽压缩式制冷机组(Vapor Compression Refrigerating Unit,VCRU)中的冷凝器被控对象具有结构参数时变、惯性大和时滞等特点,传统PID调节方式会导致其关键性能参数−冷凝温度T_(c)的调节时间长、稳态误差和超调量均较大的问题... 充分考虑蒸汽压缩式制冷机组(Vapor Compression Refrigerating Unit,VCRU)中的冷凝器被控对象具有结构参数时变、惯性大和时滞等特点,传统PID调节方式会导致其关键性能参数−冷凝温度T_(c)的调节时间长、稳态误差和超调量均较大的问题。对此提出冷凝温度分数阶PID(PI^(λ)D^(μ))控制策略,且设计改进人工蜂群算法(Improved Artificial Bee Colony Algorithm,IABCA)对该冷凝温度分数阶PID控制器(Fractional Order PID Controller for Condensation Temperature,CT-FOPIDC)参数进行优化整定,提升T_(c)的调节质量。首先,根据空调制冷工艺的要求和相关自动控制理论,对该冷凝温度PI^(λ)D^(μ)控制系统中的各个组成环节进行建模。其次,基于基本人工蜂群算法(Basic Artificial Bee Colony Algorithm,BABCA),对学习因子c_(1)和c_(2)进行线性变化,保持其他参数不变,重构IABCA,且将min ITAE(Integrated Time Absolute Error,绝对积分时间误差)作为其目标函数,进而对CT-FOPIDC的5个参数进行整定,得到相应的最佳参数值。最后,使用MATLAB软件,分别对IABCA和该冷凝温度PI^(λ)D^(μ)控制系统进行编程和组态。仿真结果表明该IABCA对CT-FOPIDC参数的优化整定是可行的,同时该冷凝温度PI^(λ)D^(μ)控制系统的调节品质明显优于传统PID控制系统。 展开更多

关键词 冷凝温度 分数阶PID(PI^(λ)D^(μ))控制 改进人工蜂群算法 控制器参数整定 数值模拟(仿真)

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基于改进人工蜂群算法优化投影寻踪的水资源配置方案评价 被引量：2

12

作者 王勇 《水电与新能源》 2014年第4期5-8,12,共5页

针对水资源配置方案综合评价中需要克服因模糊性和不确定性而引起的目标权重确定的精确性欠佳及多目标之间的不可公度性和矛盾性问题,提出基于改进人工蜂群优化投影寻踪模型的水资源配置评价方法,并将其应用到天津市水资源配置方案评价... 针对水资源配置方案综合评价中需要克服因模糊性和不确定性而引起的目标权重确定的精确性欠佳及多目标之间的不可公度性和矛盾性问题,提出基于改进人工蜂群优化投影寻踪模型的水资源配置评价方法,并将其应用到天津市水资源配置方案评价中,结果表明,该方法不仅可有效避免评价指标赋权时的主观任意性,而且评价结果与实际相符,方法可行有效。 展开更多

关键词 水资源配置方案 综合评价 投影寻踪 改进人工蜂群算法

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基于改进人工蜂群算法的自适应控制策略的设计及应用

13

作者 贾静静 刚永婷 《通信电源技术》 2023年第23期7-9,共3页

为了确保新能源并网条件下电网能够稳定运行,提出了一种基于改进人工蜂群(Improved Artificial Bee Colony,IABC)算法的自适应控制策略。通过建立节点的电压静态稳定域模型,构建非线性静态安全约束优化问题,同时利用IABC算法求解最优控... 为了确保新能源并网条件下电网能够稳定运行,提出了一种基于改进人工蜂群(Improved Artificial Bee Colony,IABC)算法的自适应控制策略。通过建立节点的电压静态稳定域模型,构建非线性静态安全约束优化问题,同时利用IABC算法求解最优控制量,设计电压频率双闭环控制器,从而实现自适应控制。仿真结果表明,与经典的比例-积分(Proportional-Integral,PI)控制相比,所提策略可以明显缩短动态响应时间,减小频率偏差,并提高电压稳定裕度,增强系统稳定性和抗扰动能力。除此之外,该策略无须精确系统模型,具有简单可实现、全局搜索能力强、动态响应性能好等优点,为新能源大规模并网电网的稳定运行提供了一种高效且稳定的新方法。 展开更多

关键词 新能源并网 电网稳定性 改进人工蜂群(IABC)算法

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基于改进蜂群算法的结构损伤识别 被引量：10

14

作者 丁政豪 刘济科 吕中荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期169-173,共5页

人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有构架简单、易于操作、鲁棒性较好的特点。本文对原始蜂群算法进行了完善:在食物源的遴选方式上,采取锦标赛机制代替标准算法的轮盘赌机制;在跟随蜂阶段引入局部搜索能力更强的公式来刻画蜜蜂采蜜过... 人工蜂群算法是一种元启发式算法,具有构架简单、易于操作、鲁棒性较好的特点。本文对原始蜂群算法进行了完善:在食物源的遴选方式上,采取锦标赛机制代替标准算法的轮盘赌机制;在跟随蜂阶段引入局部搜索能力更强的公式来刻画蜜蜂采蜜过程。将结构的损伤归结为单元刚度的折损,然后利用频率残差和模态确保准则(MAC)构建问题的目标函数,再使用原始算法和改进的算法求解该非线性优化问题,得到最后识别结果。算例表明,改进算法比原始算法能够更加有效地识别出局部损伤,并且抗噪能力更强。 展开更多

关键词 损伤检测 耦合双梁 改进人工蜂群算法 模态保证准则

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改进的混合差分人工蜂群算法在辽宁东部城市供水量预测中的应用研究

15

作者 贾玉娟 《水利技术监督》 2019年第1期156-159,共4页

用改进的混合差分人工蜂群算法对辽宁东部某城市供水量进行预测。结果表明:相比于传统算法,改进算法在目标聚类求解精度上具有较为明显的改善;改进的混合差分人工分群算法具有更好的收敛精度和预测精度,更适用于城市供水预测,改进算法... 用改进的混合差分人工蜂群算法对辽宁东部某城市供水量进行预测。结果表明:相比于传统算法,改进算法在目标聚类求解精度上具有较为明显的改善;改进的混合差分人工分群算法具有更好的收敛精度和预测精度,更适用于城市供水预测,改进算法预测的供水量和实测供水量的拟合误差为7. 1%,计算消耗时间为4. 3min,而传统算法的拟合误差为17. 3%,计算消耗时间为7. 8min;在远景年份2020—2030年,辽宁东部某城市年供水量将达到35. 15亿～45. 18亿m3,供水量将逐年递增。 展开更多

关键词 改进的混合差分人工蜂群算法 目标聚类求解 城市供水量预测

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基于人工蜂群优化算法的光谱形复用技术 被引量：2

16

作者 刘雁飞 李志斌 《光通信技术》 2021年第1期52-57,共6页

光纤布喇光栅(FBG)在构成大型传感网络时,由于光源带宽有限会出现光谱重叠的问题。提出了一种人工蜂群(ABC)算法及改进ABC(IABC)算法的解调技术,结合谱形复用技术与IABC算法对光谱重叠中的各个光栅的波长进行识别,并对多个FBG传感系统... 光纤布喇光栅(FBG)在构成大型传感网络时,由于光源带宽有限会出现光谱重叠的问题。提出了一种人工蜂群(ABC)算法及改进ABC(IABC)算法的解调技术,结合谱形复用技术与IABC算法对光谱重叠中的各个光栅的波长进行识别,并对多个FBG传感系统进行实验仿真与分析。实验结果表明:IABC算法在多FBG传感复用系统中的解调误差不超过3.6 pm,解调时间不超过7 s,温度测量精度达0.5℃,解决了多个FBG传感网络部分重叠和完全重叠问题。 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅 传感网络 光谱重叠 解调算法 改进人工蜂群算法

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改进的混沌蜂群算法在流水线调度中的应用 被引量：6

17

作者 刘华 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期345-350,共6页

针对批量流水线调度问题,提出了一种改进的人工蜂群算法优化最大完成时间。该算法用NEH方法产生初始解,利用混沌的遍历性生成新的邻域解。为了跳出局部最优,使用最优解插入扰动替换一些连续若干步不能改进的解以提高算法的全局搜索能力... 针对批量流水线调度问题,提出了一种改进的人工蜂群算法优化最大完成时间。该算法用NEH方法产生初始解,利用混沌的遍历性生成新的邻域解。为了跳出局部最优,使用最优解插入扰动替换一些连续若干步不能改进的解以提高算法的全局搜索能力,仿真实验结果验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 批量流水线调度 改进的人工蜂群算法 局部搜索 混沌优化

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并行人工蜂群算法研究 被引量：3

18

作者 梅凯 火久元 常扣扣 《电子科技》 2018年第1期20-24,33,共6页

针对人工蜂群算法在处理高维度问题时收敛速度慢的问题,利用Open MP多线程技术和规约机制,并根据已改进的观察蜂来选择雇佣蜂的方式,提出了基于Open MP的并行人工蜂群算法(PCABC)。仿真实验分别在问题维度为100和200下进行来评估算法性... 针对人工蜂群算法在处理高维度问题时收敛速度慢的问题,利用Open MP多线程技术和规约机制,并根据已改进的观察蜂来选择雇佣蜂的方式,提出了基于Open MP的并行人工蜂群算法(PCABC)。仿真实验分别在问题维度为100和200下进行来评估算法性能,在4个逻辑处理器环境下,基于静态调度的并行人工蜂群算法的加速比最高可以达到3.95,效率可达98.65%。实验结果表明,PCABC并行人工蜂群算法在处理高维度复杂函数时,收敛速度和算法运行时间都有较大的提升。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 人工蜂群算法改进 群体智能 并行化 OpenMP并行处理

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基于改进ABC算法的电梯群控调控系统在智能化建筑中的应用 被引量：1

19

作者 卞其翀 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第1期63-67,共5页

针对智能建筑中电梯调度的能源浪费问题和服务体验差的问题,研究改进ABC群体智能算法应用于电梯群控系统中。通过构建电梯群控的能耗函数和时间函数最为优化调度的指标,研究划分了电梯的交通模型,并采集数据构建了仿真数据集。通过仿真... 针对智能建筑中电梯调度的能源浪费问题和服务体验差的问题,研究改进ABC群体智能算法应用于电梯群控系统中。通过构建电梯群控的能耗函数和时间函数最为优化调度的指标,研究划分了电梯的交通模型,并采集数据构建了仿真数据集。通过仿真实验证明,改进ABC电梯调度方法下,乘客的平均等待时间和评价乘坐时间分别比PSO算法少4.9s和0.9s;下行模式的能耗和层间模式能耗分别比PSO算法减少了0.280kwh和0.947kwh。实验表明,改进的ABC电梯群控算法可以有效减少乘客的电梯交通时耗与能耗,该方法下,建筑运行更符合绿色低碳经济发展的要求。 展开更多

关键词 改进人工蜂群算法 电梯调度 交通模式 目标函数

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采用全局健康因子和残差模型的锂离子电池健康状态估计

20

作者 胡循泉 耿莉敏 +5 位作者 舒俊豪 张文博 巫春玲 尉小龙 黄东 陈昊 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期105-117,共13页

为准确估计锂离子电池的健康状态(SOH),提出了一种卷积神经网络-残差网络-双向门控循环单元-注意力机制(CNN-Residual-BiGRU-Attention)模型和微调估计方法。首先,采用分段近似聚合算法对电池容量增量和恒流充电曲线进行降维,构建全局... 为准确估计锂离子电池的健康状态(SOH),提出了一种卷积神经网络-残差网络-双向门控循环单元-注意力机制(CNN-Residual-BiGRU-Attention)模型和微调估计方法。首先,采用分段近似聚合算法对电池容量增量和恒流充电曲线进行降维,构建全局健康因子;接着,利用卷积神经网络提取全局健康因子时序特征,通过注意力机制突出强相关特征,并引入残差网络保持信息完整性;最后,通过改进人工蜂群算法对模型超参数寻优,提升模型SOH估计精度。采用美国国家航空航天局和牛津大学锂离子电池数据集进行精度验证,结果表明:利用提出的微调估计方法,即使精度较差的卷积神经-长短期记忆模型,SOH估计结果的平均绝对误差e_( MAE)、平均绝对百分比误差e_( MAPE)和均方根误差e RMSE也均在2%以内;相较于卷积神经网络-双向门控循环单元-注意力机制模型,采用CNN-Residual-BiGRU-Attention模型对训练集比例为30%的同一电池SOH进行估计,得到的e_( MAE)、e_( MAPE)和e RMSE分别降低了41.86%、44.35%、42.11%;对训练集比例为40%的同类电池SOH进行估计,得到的e_( MAE)、e_( MAPE)和e RMSE分别降低了45.51%、45.93%、40.10%。该研究结果可为低比例训练集条件下准确估计锂离子电池的SOH提供理论参考。 展开更多

关键词 锂离子电池 健康状态估计 全局健康因子 改进人工蜂群算法 残差 双向门控循环单元

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