基于改进水循环算法的分布式共形阵低副瓣方向图综合

1

作者 张宇杰 吴建新 +1 位作者 周航 李梦娅 《电子信息对抗技术》 2025年第1期63-72,共10页

分布式共形阵天线能够充分利用载体空间,并且能实现宽角扫描,具有广阔的应用前景。针对分布式共形阵方向图综合的非线性优化问题,提出基于改进水循环算法的分布式共形阵低副瓣方向图综合方法。首先建立任意曲面共形阵列极化方向图模型,... 分布式共形阵天线能够充分利用载体空间,并且能实现宽角扫描,具有广阔的应用前景。针对分布式共形阵方向图综合的非线性优化问题,提出基于改进水循环算法的分布式共形阵低副瓣方向图综合方法。首先建立任意曲面共形阵列极化方向图模型,然后将改进的水循环算法运用于由圆柱和圆锥组合而成的分布式共形阵中,在降低主极化副瓣的同时抑制交叉极化水平,实现了分布式共形阵的极化方向图综合。与实数编码遗传算法相比,取得了更好的收敛结果,仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 分布式共形阵 水循环算法 方向图综合 交叉极化 低副瓣

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基于水循环算法的配电网故障区段定位方法 被引量：1

2

作者 邱日强 王巍璋 +3 位作者 彭飞 魏汉卿 徐春营 徐碧川 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期197-201,共5页

快速准确的故障区段定位对恢复配电网供电及缩短用户停电时间至关重要。分布式电源的接入使得以往功率单向流动的配电网转变为复杂的有源配电网,也给故障区段定位增加了困难。针对智能算法定位速度较慢、寻优存在局限性的问题,提出一种... 快速准确的故障区段定位对恢复配电网供电及缩短用户停电时间至关重要。分布式电源的接入使得以往功率单向流动的配电网转变为复杂的有源配电网,也给故障区段定位增加了困难。针对智能算法定位速度较慢、寻优存在局限性的问题,提出一种基于水循环算法的配电网故障区段定位方法。对各线路区段及各节点所配置终端的反馈信息进行刻画,根据上下游节点信息的逻辑性对故障电流信息进行容错处理,修正可识别的畸变信息。使用水循环算法进行寻优求解,锁定故障线路区段。最后,利用不同配网系统测试算例验证了所提方法的优越性。 展开更多

关键词 配电网 故障区段定位 水循环算法 容错 畸变信息

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基于水循环算法的梯级水电站短期优化调度 被引量：10

3

作者 黄景光 吴巍 +3 位作者 程璐瑶 于楠 陈波 张雪映 《水电能源科学》 北大核心 2019年第1期65-69,共5页

鉴于梯级水电站优化运行的高复杂度、强非线性、多约束等特点,构建了基于峰谷分时电价下的梯级水电站日最大发电效益模型。针对遗传算法(GA)等传统智能算法对复杂模型求解易陷入局部最优的问题,提出一种水循环算法(WCA)与水位廊道约束... 鉴于梯级水电站优化运行的高复杂度、强非线性、多约束等特点,构建了基于峰谷分时电价下的梯级水电站日最大发电效益模型。针对遗传算法(GA)等传统智能算法对复杂模型求解易陷入局部最优的问题,提出一种水循环算法(WCA)与水位廊道约束耦合、降低约束复杂度、规范寻优空间的方法,并以湖北某梯级短期优化调度为背景进行建模仿真,将计算结果分别与GA和粒子群算法(PSO)所得结果进行比较。实例研究表明,WCA计算的总效益在丰、平、枯典型日分别比GA和PSO计算值约高5.65%、3.15%、0.80%,迭代收敛速度更快,求解能力更强,为解决梯级水电站优化调度问题提供了新思路。 展开更多

关键词 梯级水电站 分时电价 水循环算法 短期优化调度 发电效益

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水循环算法-投影寻踪模型在水环境承载力评价中的应用——以文山州为例 被引量：4

4

作者 崔东文 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期15-21,共7页

利用4个典型测试函数对水循环算法(WCA)进行仿真验证,仿真结果与文化算法(CA)、布谷鸟搜索(CS)算法和粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行比较.从水资源、水污染、社会经济3个系统遴选12个指标构建区域水环境承载力评价指标体系,利用WCA... 利用4个典型测试函数对水循环算法(WCA)进行仿真验证,仿真结果与文化算法(CA)、布谷鸟搜索(CS)算法和粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行比较.从水资源、水污染、社会经济3个系统遴选12个指标构建区域水环境承载力评价指标体系,利用WCA优化PP模型最佳投影方向,提出WCA-PP水环境承载力动态评价模型,并构建CA-PP、CS-PP和PSO-PP模型作对比,以文山州2006~2015年水环境承载力动态评价为例进行实例验证.结果表明:无论是单峰还是多峰函数,WCA寻优精度与收敛稳定性均优于CA、CS和PSO算法,具有较好的收敛速度、求解精度和极值寻优能力;WCA优化PP模型获得的适应度值为1 248.202 6,均优于CA、CS和PSO算法.WCA-PP模型对实例2006~2011年水环境承载力评价为"基本可承载",2012~2015年评价为"可承载";水环境承载力随时间呈提升趋势,且提升趋势显著.WCA-PP模型对实例的评价及排序结果与CS-PP模型相同,与CA-PP模型在各年度排序上存在差异,与PSO-PP模型在评价及排序上均存在差异.实例验证了智能算法的优化性能决定了评价精度的高低.模型及验证方法具有实际应用价值,可为区域水环境承载力计算分析提供新的思路和方法. 展开更多

关键词 水环境承载力 水循环算法 投影寻踪 动态评价 文山州

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基于仿水循环算法的梯级水库群多目标优化调度研究 被引量：2

5

作者 吴智丁 《水力发电》 北大核心 2019年第11期101-107,共7页

仿水循环算法(WCA)是一种新的智能种群优化算法,将该方法引入梯级水库群多目标优化调度,并提出多目标仿水循环算法(MWCA)。MWCA通过对自然界水循环过程的模拟,构建多目标下的相对重力机制,实现对非劣解的有效搜索,建立汇流、分流、渗流... 仿水循环算法(WCA)是一种新的智能种群优化算法,将该方法引入梯级水库群多目标优化调度,并提出多目标仿水循环算法(MWCA)。MWCA通过对自然界水循环过程的模拟,构建多目标下的相对重力机制,实现对非劣解的有效搜索,建立汇流、分流、渗流、蒸发降雨4个搜索策略,提升算法的收敛速度、多样性和局部搜索能力,同时有效克服传统算法的早熟问题,令算法具有较强的全局搜索和收敛性能。在梯级水库群多目标优化调度实例计算中,与多目标粒子群算法MOPSO和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行比较分析,结果表明MWCA在计算结果和非劣解多样性上均优于其他算法,为梯级水库群多目标优化调度问题提供了一种有效的求解思路。 展开更多

关键词 多目标仿水循环算法 相对重力机制 梯级水库群 多目标优化调度

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基于含多种约束仿水循环算法的梯级水电站优化调度 被引量：1

6

作者 吴智丁 《水电与新能源》 2018年第12期20-25,59,共7页

梯级水电站经济调度是一个具有多维数、多目标、非线性的新问题,调度策略随决策者期望而变化。根据不同调度期望,构建三个分别以发电量最大、耗水量最小、末期蓄水量最大为目标的优化调度模型。本文提出的仿水循环算法是一种受自然界水... 梯级水电站经济调度是一个具有多维数、多目标、非线性的新问题,调度策略随决策者期望而变化。根据不同调度期望,构建三个分别以发电量最大、耗水量最小、末期蓄水量最大为目标的优化调度模型。本文提出的仿水循环算法是一种受自然界水循环过程启发提出的全新算法,即含多种约束的仿水循环算法CWCA,引入水滴权重因子,可根据寻优情况自适应地调整权重值,有效解决迭代速度与计算精度的权衡问题,以及因水滴粒子处于局部最优而导致迭代停滞的问题。利用不同测试函数求解结果对比表明,CWCA比改进粒子群算法MPSO更具有效性与优越性。经对三座梯级水电站优化调度策略的仿真结果证明了CWCA的可行性,也显示了MPSO可显著提高优化结果,大幅降低收敛时间,是一种更优越的智能种群算法。 展开更多

关键词 含多种约束仿水循环算法 梯级水电站 优化调度 水耗量

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基于WCA-MEPP模型的云南省水资源利用效率动态评价 被引量：8

7

作者 胡林凯 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第4期75-81,87,共8页

以云南省2006-2015年及2020年水资源利用效率评价为例,从综合、工业、农业、生活和生态5个方面遴选15个指标构建水资源利用效率评价指标体系和分级标准,基于最大熵投影寻踪(MEPP)技术进行区域水资源利用效率动态评价。采用在指标分级标... 以云南省2006-2015年及2020年水资源利用效率评价为例,从综合、工业、农业、生活和生态5个方面遴选15个指标构建水资源利用效率评价指标体系和分级标准,基于最大熵投影寻踪(MEPP)技术进行区域水资源利用效率动态评价。采用在指标分级标准阈值间随机生成样本的方法构造MEPP目标函数,利用水循环算法(WCA)优化MEPP最佳投影方向,建立WCA-MEPP水资源利用效率评价模型,并分别构建生物地理优化(BBO)算法、差分进化(DE)算法和粒子群优化(PSO)算法-MEPP水资源利用效率评价模型作对比模型。结果表明:(1)WCA寻优MEPP目标函数获得的最优值、最劣值、平均值和标准差均优于BBO、DE和PSO算法,具有较好的全局极值寻优能力。(2)WCA-MEPP模型对云南省2006-2007年水资源利用效率评价为"较低水平",2008-2015年评价为"中等水平",2020年评价为"较高水平"。2006-2015年间云南省水资源利用效率随时间呈提升趋势,且提升趋势显著。(3)WCA-MEPP模型对云南省水资源利用效率评价结果与BBO-MEPP模型相同,但在排序上存在差异;与DE-MEPP、PSO-MEPP模型在评价结果及排序上均存在差异。 展开更多

关键词 水资源利用效率 最大熵投影寻踪 指标体系 水循环算法 生物地理优化算法 差分进化算法 粒子群优化算法 云南省

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水库群系统发电调度的合作博弈研究 被引量：3

8

作者 徐雨妮 付湘 《人民长江》 北大核心 2019年第6期211-218,共8页

水资源的竞争性和非排他性导致水库管理者基于个体利益进行发电调度,使得水库在满足个体利益的同时往往忽略了系统的整体效益。为了在保证个体利益的基础上实现系统总效益的最大化,建立了梯级水库群发电调度合作博弈模型;采用改进后的... 水资源的竞争性和非排他性导致水库管理者基于个体利益进行发电调度,使得水库在满足个体利益的同时往往忽略了系统的整体效益。为了在保证个体利益的基础上实现系统总效益的最大化,建立了梯级水库群发电调度合作博弈模型;采用改进后的水循环算法对模型进行分层求解。以金沙江两库与三峡梯级构成的梯级水库群为研究对象,选取典型年进行实例计算。计算结果表明:梯级水库群发电调度的合作博弈模型在获得系统最大效益的同时使得个体利益达到Pareto最优状态,实现水库群总效益和单库个体效益的双赢,既优于联合优化调度模型又优于单库优化调度模型。该合作博弈模型及其新解法可为水库群调度决策分析开创一种新思路。 展开更多

关键词 梯级水库群 发电调度 合作博弈 水循环算法 效益分配

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基于WCA的阵列天线方向图综合算法研究及实现 被引量：2

9

作者 仇亮 王云秀 +3 位作者 郑霞 樊琴 段寅龙 贾瑞林 《陕西科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期172-180,共9页

阵列天线通过给定的目标要求调整激励、相位等参数综合得到需要的波束方向图,这是一个复杂的非线性优化问题.与传统的综合方法相比,一些新的智能优化算法被广泛应用在工程领域,比如遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、入侵杂草优化算法(IWO... 阵列天线通过给定的目标要求调整激励、相位等参数综合得到需要的波束方向图,这是一个复杂的非线性优化问题.与传统的综合方法相比,一些新的智能优化算法被广泛应用在工程领域,比如遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、入侵杂草优化算法(IWO)、水循环算法(WCA)等,其中水循环算法起步较晚,目前在天线工程领域应用不多,但其优化过程简单、易于理解、参数好调节且具有较强的搜索能力等优点,目前受到国内外学者的广泛关注.本文将水循环算法应用到阵列天线方向图综合问题中,经与遗传算法优化测试结果比较,水循环算法收敛精度高,优化时间短,在测试过程中均能找到目标最优解,证明水循环算法适用于天线方向图综合问题. 展开更多

关键词 优化算法 水循环算法(WCA) 遗传算法(GA) 方向图综合

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基于BP-PCA-WCA-SVM的混凝土大坝变形预测方法 被引量：2

10

作者 朱小韦 袁占良 李宏超 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第9期138-145,共8页

传统基于单一模型的混凝土大坝变形预测方法预测精度低,噪声稳健性差,泛化能力弱。为解决该问题,提出一种基于贝塔先验主成分分析(BP-PCA)与水循环算法(WCA)优化支撑向量机(SVM)相结合的混凝土大坝变形组合预测方法。首先利用所提BP-PC... 传统基于单一模型的混凝土大坝变形预测方法预测精度低,噪声稳健性差,泛化能力弱。为解决该问题,提出一种基于贝塔先验主成分分析(BP-PCA)与水循环算法(WCA)优化支撑向量机(SVM)相结合的混凝土大坝变形组合预测方法。首先利用所提BP-PCA模型对变形数据进行多尺度降噪分解,将复杂非线性、非平稳随机过程分解为一系列结构简单的主分量;然后利用WCA优化的SVM(WCA-SVM)对每个主分量分别建立预测模型;最后将多个主分量的预测结果综合叠加得到最终预测结果。以我国中部地区某混凝土大坝变形监测数据开展试验,结果表明,所提BP-PCA模型能够有效挖掘数据中隐含的趋势性和规律性信息,BP-PCA-WCA-SVM模型能够获得较高的预测精度,预测结果的相对误差为1.07%,误差均方根为0.065。相对于Kalman滤液、SVM、CNN 3种方法,所提模型预测性能提升均超过62%,并且具有更强的噪声稳健性和泛化能力。 展开更多

关键词 混凝土大坝 变形预测 主成分分析 水循环算法 噪声稳健性

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四叶草形超宽带漫散射编码超表面 被引量：4

11

作者 YASIR Saifullah 杨国敏 徐丰 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第3期382-390,共9页

该文提出了一种结构新颖的四叶草形编码超表面,并利用该超表面实现了超宽带漫散射。所提出的编码超表面具有旋转对称性,它对x极化和y极化波产生相似的反射特性。为了实现1比特编码超表面,该文设计了在15.5~40.5 GHz的频率范围内且相位差... 该文提出了一种结构新颖的四叶草形编码超表面,并利用该超表面实现了超宽带漫散射。所提出的编码超表面具有旋转对称性,它对x极化和y极化波产生相似的反射特性。为了实现1比特编码超表面,该文设计了在15.5~40.5 GHz的频率范围内且相位差为180°±37°的两个超表面单元。采用优化算法得到阵列中单元的最佳排列,从而实现了宽带RCS的缩减。四叶草形编码超表面可以在15.5~26.5 GHz和30.5~40.5 GHz这两个频带内实现10 dB的RCS缩减。该文加工了该编码超表面并与仿真结果进行了比较,从而有效验证了所设计的四叶草形编码超表面可以在宽频带内实现RCS的缩减。 展开更多

关键词 编码超表面 水循环算法 雷达散射截面 漫散射 四叶草形

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基于Kriging模型的吸开装置减振多目标优化 被引量：1

12

作者 胡明扬 彭珍瑞 +1 位作者 王增辉 翟鹏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第6期67-70,104,共5页

为提高纸纱复合袋糊底机吸开装置工作平稳性和精确性,以在1阶固有频率最大化的前提下使质量最小化为优化目标,提取4个几何变量作为设计变量。首先建立吸开装置的有限元模型,采用拉丁超立方试验设计方法进行样本数据设计,其次将PSO算法与... 为提高纸纱复合袋糊底机吸开装置工作平稳性和精确性,以在1阶固有频率最大化的前提下使质量最小化为优化目标,提取4个几何变量作为设计变量。首先建立吸开装置的有限元模型,采用拉丁超立方试验设计方法进行样本数据设计,其次将PSO算法与Kriging代理模型结合,用来拟合设计变量与响应之间的关系。最后利用水循环算法对装置进行多目标优化。优化结果表明,吸开装置1阶固有频率提高19.98%,基于Kriging模型和水循环算法的多目标优化方法可提高吸开装置的减振优化效率,可为纸纱复合袋糊底机的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 振动与波 减振 多目标优化 KRIGING模型 吸开装置 水循环算法

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一种自适应频率窗经验小波变换的滚动轴承故障诊断方法 被引量：16

13

作者 邓飞跃 强亚文 +2 位作者 杨绍普 郝如江 刘永强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期22-29,共8页

为解决强背景噪声下经验小波变换(EWT)难以准确提取滚动轴承故障特征的问题,提出了一种自适应频率窗EWT方法。首先对轴承故障振动信号进行傅里叶变换,引入一个带宽可变的滑动频率窗对其频谱进行分割;然后利用水循环优化算法(WCA),通过... 为解决强背景噪声下经验小波变换(EWT)难以准确提取滚动轴承故障特征的问题,提出了一种自适应频率窗EWT方法。首先对轴承故障振动信号进行傅里叶变换,引入一个带宽可变的滑动频率窗对其频谱进行分割;然后利用水循环优化算法(WCA),通过所提出的包络谱谐波噪声比指标,自适应确定滑动频率窗位置;最后进行EWT筛选出最佳的模态分量信号,通过包络解调分析提取轴承故障特征信息。采用所提方法对滚动轴承故障实验信号进行分析,结果表明,该方法可以有效用于滚动轴承微弱故障特征的提取,而传统EWT方法因为受强背景噪声影响较大,无法准确提取故障特征信息。 展开更多

关键词 滚动轴承 特征提取 频率窗 经验小波变换 水循环算法

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基于分数阶PI的三相并网整流器调压优化策略 被引量：1

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作者 蒋德珍 陈璐 +1 位作者 石荣亮 付一木 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期318-325,共8页

直流侧电压具有优良的动态响应与抗扰动特性是衡量三相并网整流器性能的关键。本文论述了一种基于分数阶PI调节器(FOPI)的整流器直流电压双闭环控制策略,FOPI相较于PI多了一个控制自由度,故可利用FOPI提升三相并网整流器直流电压的动态... 直流侧电压具有优良的动态响应与抗扰动特性是衡量三相并网整流器性能的关键。本文论述了一种基于分数阶PI调节器(FOPI)的整流器直流电压双闭环控制策略,FOPI相较于PI多了一个控制自由度,故可利用FOPI提升三相并网整流器直流电压的动态性能与抗扰动能力。首先,建立三相并网整流器在dq坐标系下的数学模型,给出了基于传统PI/FOPI的直流电压双闭环控制策略;其次,在分析水循环算法(WCA)原理的基础上,阐述了基于WCA的PI与FOPI的参数设计方法;最后,利用MATLAB仿真软件建立三相并网整流器的仿真模型,进行了相应的案例仿真与实验测试对比验证。仿真与实验对比结果表明,所述FOPI比传统PI在改善三相并网整流器直流电压的动态响应特性和抗扰动性能两个方面均更具优越性。 展开更多

关键词 并网整流器 直流电压 分数阶PI调节器 动态性能 抗扰动能力 水循环算法 参数设计

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