改进鲸鱼优化算法在机械臂时间最优轨迹规划的应用 被引量：15

1

作者 赵晶 祝锡晶 +1 位作者 孟小玲 吴霄 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第3期388-395,共8页

针对机械臂时间最优轨迹规划问题,提出一种改进鲸鱼优化算法的最优轨迹规划方法。首先把机械臂各个关节的角度、角速度、角加速度作为约束参数,在关节空间中采用五次多项式插值构造机械臂的轨迹,然后建立以机械臂运行时间最优为目标的... 针对机械臂时间最优轨迹规划问题,提出一种改进鲸鱼优化算法的最优轨迹规划方法。首先把机械臂各个关节的角度、角速度、角加速度作为约束参数,在关节空间中采用五次多项式插值构造机械臂的轨迹,然后建立以机械臂运行时间最优为目标的目标函数,采用改进的鲸鱼优化算法(IWOA)来对时间进行优化,提高机械臂的运行效率。最后通过MATLAB进行仿真,结果表明,改进的鲸鱼优化算法相较于其它同类算法求解精度更高,收敛速度更快,并且经过IWOA和轨迹优化结合得到的机械臂的位移、速度和加速度曲线都是平滑的且没有明显的突变,验证了该轨迹规划方法的有效性。 展开更多

关键词 机械臂 时间最优轨迹规划 改进的鲸鱼优化算法 五次多项式

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基于IWOA-LSTM算法的预应力钢筋混凝土梁损伤识别 被引量：4

2

作者 范旭红 章立栋 +2 位作者 杨帆 李青 郁董凯 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期105-112,119,共9页

为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模... 为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模型,根据经验设置LSTM模型的超参数容易导致网络陷入局部最优而影响了分类结果,提出采用Sine混沌映射和自适应权重来改进鲸鱼优化算法(WOA),对LSTM进行超参数寻优.设计了IWOA-LSTM算法模型,训练识别试验梁各损伤阶段的AE信号特征参数.定型网络结构,并识别同种工况下其他梁的AE信号.结果表明:IWOA-LSTM算法模型识别准确率均超过或接近92%,相较于普通LSTM模型,IWOA-LSTM模型识别准确率提高了约7%. 展开更多

关键词 预应力钢筋混凝土梁 声发射 损伤识别 长短时记忆神经网络 改进的鲸鱼优化算法

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改进鲸鱼算法及其在乘员约束系统中的应用 被引量：1

3

作者 黄岳竹 尹安东 +1 位作者 王笑乐 谷先广 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期165-170,230,共7页

针对鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)“早熟收敛”的缺陷,文章提出一种改进的鲸鱼优化算法(modified whale optimization algorithm,MWOA)。该算法在WOA的基础上嵌入自适应权重来协调算法的全局搜索与局部开发,同时引... 针对鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)“早熟收敛”的缺陷,文章提出一种改进的鲸鱼优化算法(modified whale optimization algorithm,MWOA)。该算法在WOA的基础上嵌入自适应权重来协调算法的全局搜索与局部开发,同时引入反向学习策略和相关性指标优化全局极值,指引种群向更有希望的区域运动,提高算法的开发效率;利用4个基准测试函数对MWOA性能进行测试,结果表明算法性能得到了有效提升;基于有限元仿真分析,运用MWOA算法优化汽车正面100%碰撞工况下乘员约束系统性能,结果表明,该算法极大地改善了乘员约束系统的性能。 展开更多

关键词 改进的鲸鱼优化算法(MWOA) 自适应权重 反向学习策略 相关性指标 乘员约束系统

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计及激励型需求响应的低压配电网混合储能优化配置 被引量：4

4

作者 徐峰亮 王克谦 +4 位作者 王文豪 王鹏 王文烨 张帅 赵凤展 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第6期90-101,共12页

分布式光伏高比例接入和再电气化与电能替代加剧了系统源、荷的波动性,传统低压配电网规划方法难以适应新型电力系统发展的要求。针对此问题,首先建立了计及激励型需求响应的低压配电网混合储能优化配置模型,然后,根据不同时间尺度下的... 分布式光伏高比例接入和再电气化与电能替代加剧了系统源、荷的波动性,传统低压配电网规划方法难以适应新型电力系统发展的要求。针对此问题,首先建立了计及激励型需求响应的低压配电网混合储能优化配置模型,然后,根据不同时间尺度下的储能设备和激励型需求侧响应资源的特点,提出运用改进的变分模态分解算法(variational mode decomposition,VMD)对净负荷曲线进行多尺度分解和组合重构,以系统总成本和有功功率波动值之和最小为目标,运用改进的鲸鱼优化算法对所提的优化配置模型进行求解。最后,通过算例验证所提方案的有效性。 展开更多

关键词 低压配电网 激励型需求响应 混合储能优化配置 改进的VMD 改进的鲸鱼优化算法

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电缆RFID定位技术的新型优化算法 被引量：1

5

作者 焦晓亮 郭安斌 +1 位作者 张建宇 苏红俊 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期182-187,共6页

为解决露天煤矿电缆智能化管理中的射频识别(RFID)定位问题,提出一种基于改进的鲸鱼优化算法(IWOA)优化RFID定位精确度的方法。首先,采用RFID技术定位电子标签的位置,并进行信息读取;然后,利用接收信号接收强度(RSSI)值计算出阅读器与... 为解决露天煤矿电缆智能化管理中的射频识别(RFID)定位问题,提出一种基于改进的鲸鱼优化算法(IWOA)优化RFID定位精确度的方法。首先,采用RFID技术定位电子标签的位置,并进行信息读取;然后,利用接收信号接收强度(RSSI)值计算出阅读器与标签之间的测量距离;最后,通过改进的鲸鱼算法优化距离误差,以迭代寻优选取的位置坐标误差值反应系统的定位精度。结果表明:利用IWOA优化后的系统平均定位误差为0.0241 m,与传统LANDMARC、差分进化(DE-RFID)、鲸鱼优化(WOA-RFID)定位方法相比平均误差更小,定位精度提高到97.8%,能够更加精准地确定电子标签的位置。 展开更多

关键词 射频识别(RFID) 定位技术 优化算法 改进的鲸鱼优化算法(IWOA) 信号接收强度(RSSI) 参考标签 自适应度

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计及时空特性的变压器油中溶解气体预测模型 被引量：1

6

作者 李紫豪 何怡刚 +1 位作者 周亚中 雷蕾潇 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第3期1-12,共12页

针对电力变压器复杂运行环境下油中溶解气体随时间呈现非平稳和非线性特性,仅考虑时间维度关联特征的神经网络预测模型难以满足高准确性、高可靠性需求,且在数据采集过程中不可避免的存在异常值,导致数据质量下降,进而影响预测模型精度... 针对电力变压器复杂运行环境下油中溶解气体随时间呈现非平稳和非线性特性,仅考虑时间维度关联特征的神经网络预测模型难以满足高准确性、高可靠性需求,且在数据采集过程中不可避免的存在异常值,导致数据质量下降,进而影响预测模型精度。因此首先采用基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN)对油中溶解气体数据清洗,然后提出自适应非线性权重和莱维飞行策略改进鲸鱼优化算法,提高其局部及全局寻优能力,利用改进的鲸鱼优化算法优化DBSCAN中超参数提高数据清洗效果,最后分析气体成分间复杂关联关系,构建时空耦合卷积神经网络模型挖掘气体的时空特征,实现油中溶解气体时间序列预测。通过某电站变压器油中溶解气体实测数据验证,结果表明数据清洗后预测拟合优度(R^(2))提高0.727,在6种特征气体预测中R2都在0.9以上。相较于其他模型,所提模型在特征气体预测中均取得了最佳的预测结果,充分证明所提模型的有效性。 展开更多

关键词 改进的鲸鱼优化算法 数据清洗 时空耦合卷积神经网络 油中溶解气体预测

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基于IWOA-BP算法的变压器绝缘老化评估方法 被引量：6

7

作者 邓昭宏 赵春明 +2 位作者 冷俊 翟冠强 王昕 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期253-261,共9页

为增强变压器运行的安全性以及稳定性,提出一种基于改进的鲸鱼优化(improved whale optimization algorithm,IWOA)—反向传播(back propagation,BP)算法的变压器绝缘老化状态评估模型。建立变压器油纸绝缘模型进行极化—去极化电流(pola... 为增强变压器运行的安全性以及稳定性,提出一种基于改进的鲸鱼优化(improved whale optimization algorithm,IWOA)—反向传播(back propagation,BP)算法的变压器绝缘老化状态评估模型。建立变压器油纸绝缘模型进行极化—去极化电流(polarization and depolarization current,PDC)实验,为避免含水率对评估结果造成影响,提取综合电导率作为老化特征量;以BP神经网络为主,PDC电流数据为输入,综合电导率为输出,建立算法模型对油纸绝缘老化状态进行评估;为提升算法模型的评估效果,以加入非线性收敛因子以及自适应权重为方法对鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)进行改进,并以IWOA对BP神经网络进行优化,获取更优的BP权重与阈值初值,提高BP神经网络的收敛速度以及精度。最终结果证明,IWOA-BP评估模型具有一定准确性以及实用性,且在油纸绝缘寿命评估方向上有一定发展空间。 展开更多

关键词 变压器油纸绝缘 极化去极化电流法 综合电导率 改进的鲸鱼优化算法

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基于数字孪生技术的往复式空气压缩机效率预测方法研究

8

作者 余建平 胡爽 +3 位作者 刘兴旺 田有文 仇宏伟 AKOTO Emmanuel 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期48-52,共5页

通过建立往复式空气压缩机数字孪生体模型,实现压缩机效率预测和参数寻优的方法,具有灵活、成本低、通用性好的优势.但是在多变量条件下,传统的基于BP神经网络孪生模型训练时间长、工作量大,寻优过程易陷入局部最优解,不易实现全局最优... 通过建立往复式空气压缩机数字孪生体模型,实现压缩机效率预测和参数寻优的方法,具有灵活、成本低、通用性好的优势.但是在多变量条件下,传统的基于BP神经网络孪生模型训练时间长、工作量大,寻优过程易陷入局部最优解,不易实现全局最优.针对传统孪生体模型存在的问题,提出了基于CIWOA-BPNN算法的孪生体模型构建方法,通过主成分分析法确定孪生体模型关键指标,在BPNN模型基础之上引入改进的鲸鱼优化算法.研究表明,基于CIWOA-BPNN算法的孪生体模型有效避免了BPNN模型陷入局部最优解.用CIWOA-BPNN算法预测压缩机效率相对误差小于0.6%,决定系数为0.99775,与传统模型相比大幅提升了预测精度. 展开更多

关键词 往复式空气压缩机 效率 BP神经网络 改进的鲸鱼优化算法

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基于EEMDSE-ILSTM的风电场超短期风速预测 被引量：6

9

作者 易灵芝 王仕通 +3 位作者 易芳 邓栋 易志敏 姜鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第22期288-294,共7页

不可再生资源的枯竭推动着新能源的发展,风电作为目前风能利用的主要形式得到了大面积推广。但风速非线性、非平稳性、时序性的特点对风机本身和电力系统都会产生不利的影响,因此精准的风速预测已经成为亟待解决的关键课题。基于组合预... 不可再生资源的枯竭推动着新能源的发展,风电作为目前风能利用的主要形式得到了大面积推广。但风速非线性、非平稳性、时序性的特点对风机本身和电力系统都会产生不利的影响,因此精准的风速预测已经成为亟待解决的关键课题。基于组合预测方法,提出了一种EEMDSE-ILSTM风速预测模型。该模型利用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)将风速数据分解为若干个分量数据集,并通过样本熵对各分量进行筛选以简化数据。将改进的鲸鱼算法与长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)结合,无监督生成合适的模型预测参数。在预测时依次对每个分量数据预测并将结果累加获得最终预测值。仿真结果表明,该模型与其他方法比较,显示出较好的预测精度和泛化性能。 展开更多

关键词 集合经验模态分解(EEMD) 样本熵 风速预测 改进的鲸鱼优化算法(IWOA) 长短期记忆网络(LSTM)

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单液流锌镍电池的四阶等效阻抗模型

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作者 宋春宁 凌旗金 +1 位作者 苏有平 郑少耿 《电池》 CAS 北大核心 2022年第4期377-381,共5页

依靠经验建立等效电路模型来反映电池的电化学阻抗谱(EIS),存在不够精确的问题。以单液流锌镍电池为研究对象,根据EIS的实验测量结果,基于弛豫时间分布(DRT)技术,建立单液流锌镍电池四阶等效阻抗模型。提出一种改进的鲸鱼优化算法(GrWO... 依靠经验建立等效电路模型来反映电池的电化学阻抗谱(EIS),存在不够精确的问题。以单液流锌镍电池为研究对象,根据EIS的实验测量结果,基于弛豫时间分布(DRT)技术,建立单液流锌镍电池四阶等效阻抗模型。提出一种改进的鲸鱼优化算法(GrWOA),用于辨识阻抗模型参数。该算法能够快速、精确地辨识四阶等效阻抗模型的参数,辨识得到的阻抗实部数据平均相对误差小于1%,虚部数据平均相对误差小于6%。 展开更多

关键词 单液流锌镍电池 电化学阻抗谱(EIS) 弛豫时间分布(DRT) 改进的鲸鱼优化算法(GrWOA) 参数辨识

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基于IWOA群智感知中数量敏感的任务分配方法 被引量：3

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作者 蒋伟进 张婉清 +3 位作者 陈萍萍 陈君鹏 孙永霞 刘权 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2489-2502,共14页

随着移动终端的大规模普及,群智感知技术以其高效且成本低廉的优势逐渐取代现有的静态传感器,成为一种新兴的数据收集方式.如何在保证质量、降低成本的前提下,把感知任务分配给最佳执行用户以实现用户任务完成数量的最大化,是数量敏感... 随着移动终端的大规模普及,群智感知技术以其高效且成本低廉的优势逐渐取代现有的静态传感器,成为一种新兴的数据收集方式.如何在保证质量、降低成本的前提下,把感知任务分配给最佳执行用户以实现用户任务完成数量的最大化,是数量敏感任务分配问题研究的重点.基于此,提出一种结合非线性递减收敛因子、最优局部抖动以及动态位置更新三种操作的改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA),并将其用于求解所提出的任务分配问题.对数量敏感的任务分配问题进行建模,根据用户与任务间的适应程度,定义空间匹配度与技能匹配度.在用户执行任务的过程中考虑到用户的学习能力,引入技能更新机制对用户已有技能进行及时更新,以此提高任务分配的效率.综合考虑预算、用户在线时长以及感知任务完成质量,对最大化任务完成数量的任务分配问题进行合理定义,并从为任务选择最佳执行用户的角度出发,设计一种基于优先级的用户选择策略,以实现在保证感知任务基本完成质量的前提下,降低任务分配的成本.在最优任务分配方案的求解过程中,利用改进算法对每次迭代初始的任务序列进行不断优化,经过有限次迭代即可得到最终结果.将改进算法与其他优化算法在相同环境下进行对比实验,结果表明改进算法在求解任务分配问题时具有更高的性能. 展开更多

关键词 数量敏感 任务分配 改进的鲸鱼优化算法 技能更新机制 优先级

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基于IWOA-LSSVM的联合收割机装配质量检测研究 被引量：3

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作者 马毅臻 赵思夏 +1 位作者 徐立友 陈小亮 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第6期742-750,共9页

目前联合收割机的装配质量检测缺乏有效手段,且现有方法的检测精度也比较低,针对这些问题,提出了一种基于改进的鲸鱼算法优化最小二乘支持向量机(IWOA-LSSVM)的联合收割机装配质量检测方法。首先,针对鲸鱼优化算法(WOA)搜索能力弱、易... 目前联合收割机的装配质量检测缺乏有效手段,且现有方法的检测精度也比较低,针对这些问题,提出了一种基于改进的鲸鱼算法优化最小二乘支持向量机(IWOA-LSSVM)的联合收割机装配质量检测方法。首先,针对鲸鱼优化算法(WOA)搜索能力弱、易早熟等特点,引入余弦控制因子和正弦时变自适应权重对其进行了改进,使用基准测试函数验证了算法的一般适应性;然后,通过互补集合经验模态分解(CEEMD)对信号进行了降噪分解,提取了各分量信息熵和时频域特征,构建了其融合特征集;最后,建立了基于IWOA-LSSVM-CEEMD的联合收割机装配质量检测模型,并将其在东方红4LZ-9A2联合收割机上进行了试验,以验证检测模型的有效性;将该方法与其他方法进行了对比分析。研究结果表明:所提方法平均预测准确率达到91.3%,与未改进的方法相比提升7%,平均预测准确率的标准差降低0.68%;该结果验证了所提方法在联合收割机装配质量检测方面的优越性。 展开更多

关键词 农业机械 机械装配质量检测 改进的鲸鱼优化算法 最小二乘支持向量机 互补集合经验模态分解 信号降噪分解

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