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基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法
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作者 赵杰 刘锋 +1 位作者 夏灵 范一峰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1305-1314,共10页
为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通... 为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通过SQP算法的快速求解,在较少的时间内实现主磁场的第2次优化,同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量,并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中,7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6,并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法,新方案的磁场均匀性提高了96.7%,总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明,GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力. 展开更多
关键词 磁共振成像 被动匀场 遗传算法-序列规划(GA-SQP) 正则化方法 非线性优化
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序列二次规划方法在斜拉桥索力调整中的应用研究 被引量:1
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作者 徐郁峰 朱梦阳 +1 位作者 陈斯 谢云飞 《中外公路》 2024年第4期148-155,共8页
斜拉桥施工至成桥阶段时,由于各种因素影响,结构实际线形和内力与理论成桥状态相比,存在一定的误差,通常需要进行索力调整。该文针对斜拉桥在调索阶段的索力调整量计算问题,提出采用一种基于影响矩阵和序列二次规划求解索力调整量的方... 斜拉桥施工至成桥阶段时,由于各种因素影响,结构实际线形和内力与理论成桥状态相比,存在一定的误差,通常需要进行索力调整。该文针对斜拉桥在调索阶段的索力调整量计算问题,提出采用一种基于影响矩阵和序列二次规划求解索力调整量的方法。以某大跨度混合梁斜拉桥为背景,首先计算各索力单位变化下结构的线形和内力响应值,得到索力影响矩阵,然后选取合适的目标函数及约束条件,构建索力调整量计算模型,最后引入序列二次规划法求解索力调整量,得到索力调整后的结构内力与线形状态。计算结果表明:该方法计算简便,索力调整后的结构线形与内力均能满足施工控制要求。 展开更多
关键词 斜拉桥 混合 索力调整 影响矩阵 序列规划
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基于强化学习与遗传算法的机器人并行拆解序列规划方法
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作者 汪开普 马晓艺 +2 位作者 卢超 殷旅江 李新宇 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第2期24-34,共11页
在拆解序列规划问题中,为了提高拆解效率、降低拆解能耗,引入了机器人并行拆解模式,构建了机器人并行拆解序列规划模型,并设计了基于强化学习的遗传算法。为了验证模型的正确性,构造了混合整数线性规划模型。算法构造了基于目标导向的... 在拆解序列规划问题中,为了提高拆解效率、降低拆解能耗,引入了机器人并行拆解模式,构建了机器人并行拆解序列规划模型,并设计了基于强化学习的遗传算法。为了验证模型的正确性,构造了混合整数线性规划模型。算法构造了基于目标导向的编解码策略,以提高初始解的质量;采用Q学习来选择算法迭代过程中的最佳交叉策略和变异策略,以增强算法的自适应能力。在一个34项任务的发动机拆解案例中,通过与四种经典多目标算法对比,验证了所提算法的优越性;分析所得拆解方案,结果表明机器人并行拆解模式可以有效缩短完工时间,并降低拆解能耗。 展开更多
关键词 拆解序列规划 机器人并行拆解 混合整数线性规划模型 遗传算法 强化学习
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基于序列二次规划算法的插电式混合动力汽车模型预测控制策略 被引量:1
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作者 张代庆 俞聪 +2 位作者 牛礼民 汪恒 张义奇 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第3期313-323,共11页
为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的车速预测精度和燃油经济性,提出基于序列二次规划(SQP)算法的模型预测控制能量管理策略。以卷积神经网络(CNN)构建的车速预测模型为基础,选取三类典型历史工况数据作为CNN车速预测模型的训练集,使用鲸... 为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的车速预测精度和燃油经济性,提出基于序列二次规划(SQP)算法的模型预测控制能量管理策略。以卷积神经网络(CNN)构建的车速预测模型为基础,选取三类典型历史工况数据作为CNN车速预测模型的训练集,使用鲸鱼优化算法(WOA)优化CNN参数,通过优化的WOA-CNN模型预测未来时域内的车速;采用SQP算法对模型预测控制策略进行求解,且与基于规则的电量消耗和电量保持(CD-CS)策略和基于全局优化的动态规划(DP)策略的控制结果进行对比分析,验证所提策略的有效性。结果表明:通过WOA-CNN模型可提高车速预测精度,为4.88%~8.39%;与DP控制策略相比,本文提出策略的燃油消耗量高出1.98%,但计算时间减少了74.32%,能量管理的实时性得到大幅提升;与CDCS控制策略相比,提出策略的节油率为20.37%。综合考虑,本文提出策略的整车能量消耗和计算成本较优,可合理实现对PHEV转矩分配的智能控制。 展开更多
关键词 能量管理策略 模型预测控制 卷积神经网络 鲸鱼优化算法 序列规划 混合动力汽车
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应用粒子群-序列二次规划算法的结构可靠性优化 被引量:12
5
作者 唐承 郭书祥 +1 位作者 莫延彧 龚小平 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2016年第2期107-111,共5页
针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获... 针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获取全局最优解。应用于经典测试函数,可得到较高精度的最优解,验证了算法的有效性。对实际齿轮减速器进行结构可靠性优化设计,建立了结构可靠度约束下最小体积的优化模型,并用该混合算法方法进行优化计算,仿真计算结果表明:该方法解决结构可靠性优化问题是合理有效的。 展开更多
关键词 结构可靠性 优化设计 粒子群算法 序列规划
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基于序列二次规划算法的射孔水平井孔眼分布优化 被引量:5
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作者 刘冰 徐兴平 +1 位作者 李继志 石强 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期79-83,88,共6页
基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型。采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度... 基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型。采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度分布进行优化。结果表明:优化射孔能有效地改善沿井筒入流剖面;射孔水平井存在最佳的射孔密度分布;为得到最大产量,无限导流井的射孔密度呈'U'型分布,有限导流水平井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐降低,约在井筒长度的3/4位置处取得最小值;若要使沿井筒入流剖面尽可能均匀,则无限导流井的射孔密度呈'∩'型分布,有限导流井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐升高,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值,但最大产量略有降低。 展开更多
关键词 水平井 孔眼分布 优化模型 序列规划算法
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序列二次规划(SQP)算法在三维下限分析中的应用 被引量:7
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作者 杨洪杰 葛修润 +1 位作者 王建华 傅德明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期992-995,共4页
采用有限元法和非线性规划的序列二次规划(SQP)算法,解决了三维可静应力场的构造问题.基于刚塑性假设,采用极限分析下限原理,求解了矩形表面基础的承载力问题.算例分析表明,SQP算法在三维下限法中的应用是可行的.
关键词 土力学 极限分析法 下限原理 非线性规划 基础承载力 序列规划算法
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解复杂二次整数规划问题的新型分枝定界算法 被引量:5
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作者 陈志平 李乃成 郤峰 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期371-376,416,共7页
针对二次整数规划问题的特征,本文对传统分枝定界算法做了一系列的改进,其包括用HNF算法寻求初始整数可行解、对变量进行某种先验排序以确定分枝变量的选取次序、及针对变量的特性米选取分枝方向等,给出了可用于求解中大规模复杂二次整... 针对二次整数规划问题的特征,本文对传统分枝定界算法做了一系列的改进,其包括用HNF算法寻求初始整数可行解、对变量进行某种先验排序以确定分枝变量的选取次序、及针对变量的特性米选取分枝方向等,给出了可用于求解中大规模复杂二次整数规划问题的改进型分枝定界算法。数值试验结果表明所给算法大大改进了传统的分枝定界算法,并有广泛的适用性。 展开更多
关键词 整数规划 分枝定界法 HNF算法
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基于改进遗传算法和序列二次规划的再入轨迹优化 被引量:19
9
作者 张鼎逆 刘毅 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期161-167,共7页
提出结合改进遗传算法和序列二次规划法的可重复使用运载器再入轨迹优化方法,发挥了遗传算法(GA)对初值不敏感和全局收敛性强以及序列二次规划(SQP)法收敛速度快和精度高等优点,弥补了遗传算法优化结果的随机抖动、序列二次规划法对初... 提出结合改进遗传算法和序列二次规划法的可重复使用运载器再入轨迹优化方法,发挥了遗传算法(GA)对初值不敏感和全局收敛性强以及序列二次规划(SQP)法收敛速度快和精度高等优点,弥补了遗传算法优化结果的随机抖动、序列二次规划法对初始值敏感、收敛半径小和容易陷入局部极值等不足.将改进的遗传模拟退火罚函数法用于全局搜索设计空间,序列二次规划法用于局部优化,直接配点法用于将最优控制问题离散为非线性规划问题.算例结果表明,在没有初始估计的情况下,能够得到高精度的全局最优解,证明了该算法的正确性和有效性,验证了该算法具有初值不敏感和鲁棒性好的优点. 展开更多
关键词 直接配点法 模拟退火 遗传算法(GA) 序列规划(SQP) 可重复使用运载器
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混合整数二次规划问题的全局最优性条件(英文) 被引量:3
10
作者 李国权 吴至友 《应用数学》 CSCD 北大核心 2011年第4期845-850,共6页
本文给出了混合整数二次规划问题的全局最优性条件,包括全局最优充分性条件和全局最优必要性条件.我们还给出了一个数值实例用以说明如何利用本文所给出的全局最优性条件来判定一个给定点是否是全局最优解.
关键词 全局最优性条件 混合整数规划 抽象凸性
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基于序列二次规划算法的水平井射孔优化 被引量:1
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作者 刘冰 徐兴平 李继志 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第3期97-101,共5页
射孔孔眼沿水平井井筒合理分布能提高其开发效果,达到稳油控水的目的。考虑钻井污染和射孔损害对油藏渗流的影响及摩擦损失和加速损失对水平井井筒内压降的影响,建立了油藏渗流和水平井井筒内流体流动耦合模型,扩展了Landman的油藏-井... 射孔孔眼沿水平井井筒合理分布能提高其开发效果,达到稳油控水的目的。考虑钻井污染和射孔损害对油藏渗流的影响及摩擦损失和加速损失对水平井井筒内压降的影响,建立了油藏渗流和水平井井筒内流体流动耦合模型,扩展了Landman的油藏-井筒稳态渗流耦合模型。基于射孔位置分布对水平井产能和流入剖面的影响,建立了以孔眼位置分布为决策变量、沿井筒流入剖面为约束条件,水平井产量为目标函数的射孔水平井产能优化模型。采用序列二次规划算法对该优化模型进行了求解,得到射孔孔眼沿水平井井筒的最优分布。优化结果表明,射孔孔眼沿水平井井筒存在最佳分布:为得到最大产量,水平井跟部和趾部的射孔孔密较大,中部最小;要使沿井筒入流剖面均匀,射孔孔密沿跟部到趾部方向先增大后减小,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值。 展开更多
关键词 水平井 孔眼分布 优化模型 序列规划算法
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基于序列二次规划算法的加筋土挡墙布筋方案优化设计 被引量:1
12
作者 郑利锋 董彦莉 +2 位作者 韩云山 张军 王铁 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第3期289-296,共8页
基于室内模型试验,采用控制变量法,初步研究了筋带宽度、筋带长度、筋带水平间距、筋带垂直间距对加筋土挡墙承载力和稳定性的影响.在模型试验的基础上,采用序列二次规划算法(SQP),以最小筋带用量为控制目标,以不发生任何模式的破坏为... 基于室内模型试验,采用控制变量法,初步研究了筋带宽度、筋带长度、筋带水平间距、筋带垂直间距对加筋土挡墙承载力和稳定性的影响.在模型试验的基础上,采用序列二次规划算法(SQP),以最小筋带用量为控制目标,以不发生任何模式的破坏为约束条件,建立非线性约束规划的优化设计数学模型,利用MATLAB优化工具求得最优解,并进行室内模型试验验证,试验结果与优化结果吻合较好.结果表明,加筋土挡墙的承载能力和稳定性与筋带总量并非成正比关系.在保证竖向承载能力不变的情况下,利用SQP算法优化后的筋带布置,可节省筋带用量约1/4,水平承载能力提高约2/5. 展开更多
关键词 加筋土挡墙 序列规划算法 布筋方案 挡墙稳定性
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大规模非凸不可分优化问题的分裂序列二次规划算法 被引量:2
13
作者 简金宝 林惠 马国栋 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2023年第4期1284-1296,共13页
该文研究了目标函数和约束函数带不可分结构的大规模非凸优化问题,提出了一个新的分裂序列二次规划算法.首先,借助分裂算法思想将传统二次规划(QP)子问题的增广拉格朗日问题分解为两个小规模QP子问题,通过求解小规模QP子问题产生改进的... 该文研究了目标函数和约束函数带不可分结构的大规模非凸优化问题,提出了一个新的分裂序列二次规划算法.首先,借助分裂算法思想将传统二次规划(QP)子问题的增广拉格朗日问题分解为两个小规模QP子问题,通过求解小规模QP子问题产生改进的搜索方向.其次,以增广拉格朗日函数作效益函数,通过Armijo线搜索产生下一个迭代点.在较为温和的条件下,获得新算法的全局收敛性.最后,对该算法进行了数值实验,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 非凸不可分优化 分裂算法 序列规划 全局收敛性
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基于混合整数二次约束规划模型的FCL优化配置
14
作者 楼霞薇 杨永标 +2 位作者 王金明 宋艳 郭瑞鹏 《能源工程》 2015年第3期20-24,共5页
研究了故障限流器(FCL)的优化配置问题,基于节点电压方程建立了FCL优化配置混合整数二次约束规划模型,并采用预测—校正原对偶内点法进行求解。首先,通过计算故障时支路电流,确定候选FCL安装支路,以缩小寻优规模,提高FCL优化配置效率;其... 研究了故障限流器(FCL)的优化配置问题,基于节点电压方程建立了FCL优化配置混合整数二次约束规划模型,并采用预测—校正原对偶内点法进行求解。首先,通过计算故障时支路电流,确定候选FCL安装支路,以缩小寻优规模,提高FCL优化配置效率;其次,在求解时考虑了变量数量级对数值计算稳定性的影响,通过引进中间节点使得变量数量级在合理范围内;最后,形成了一种计算快捷的FCL全局优化配置模型,在有效控制短路电流水平的同时使得FCL投资成本最低。通过对浙江电网2013年冬高运行方式下FCL优化配置的分析,证明了模型的正确性及其在大规模电网应用中的有效性。 展开更多
关键词 短路电流 故障限流器 混合整数约束规划 优化配置
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基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法 被引量:2
15
作者 马志毅 张彬 楚雪梅 《遥测遥控》 2022年第1期21-28,共8页
针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计... 针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计算其性能函数的可靠度指标,在此基础上,利用遗传算法进行迭代计算,得出最优设计结果。最后,将某型导引头导轨齿轮设计作为工程案例,验证了使用此结构稳健性优化设计方法能够降低产品重量,提高结构稳健性。 展开更多
关键词 遗传算法 序列规划 可靠性稳健优化设计 机械结构产品
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基于改进序列二次规划的非线性控制分配 被引量:5
16
作者 骞恒浩 石鹏飞 +1 位作者 王敏文 王跃萍 《兵工自动化》 2022年第8期74-80,共7页
针对多操纵面飞机舵面偏转角与力矩系数之间的非线性问题,提出一种改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)和序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)相结合的方法来解决非线性控制分配问题。以飞翼模型为对象... 针对多操纵面飞机舵面偏转角与力矩系数之间的非线性问题,提出一种改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)和序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)相结合的方法来解决非线性控制分配问题。以飞翼模型为对象,对模型舵效进行分析,在舵效非线性的情况下,采用拟合函数的方法来表示舵效的非线性;对粒子群算法进行改进,采用拟牛顿法及线搜索方法对序列二次规划方法进行改进,并对改进后算法的拟合效果进行比较;在线性舵效与非线性舵效下进行仿真对比,验证了算法的有效性。仿真结果表明:该算法能提高粒子群算法的全局搜索能力,保证分配的准确性。 展开更多
关键词 多操纵面 粒子群算法 序列规划 非线性控制分配
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基于混合整数规划的一类混杂系统优化方法
17
作者 张聚 李平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期8-11,共4页
基于混杂系统的离散时间混合逻辑动态(Mixed Logical Dynamical,MLD)模型,研究了混杂系统具有控制输入约束的优化问题的混合整数二次规划(Mixed Integer Quadratic Program,MIQP)方法.把混杂系统的约束优化问题转化为MIQP问题;基于Branc... 基于混杂系统的离散时间混合逻辑动态(Mixed Logical Dynamical,MLD)模型,研究了混杂系统具有控制输入约束的优化问题的混合整数二次规划(Mixed Integer Quadratic Program,MIQP)方法.把混杂系统的约束优化问题转化为MIQP问题;基于Branch & Bound算法,开发用于求解MIQP问题的MATLAB程序;并对该方法作了数值仿真计算.结果表明,MIQP是解决一类混杂系统优化问题有效的且具有发展前景的方法. 展开更多
关键词 混杂系统 优化 混合整数规划方法
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求解非线性最优化问题的序列线性方程组算法 被引量:4
18
作者 贺国平 王永丽 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第4期1-6,共6页
序列二次规划(SQP)算法是目前公认的求解非线性约束优化问题的最有效的算法之一。但是目前SQP算法存在两个重要问题:(1)每步需要求解一至两个二次规划子问题以得到迭代方向,计算工作量大,难以应用于大规模问题;(2)迭代过程中产生的二次... 序列二次规划(SQP)算法是目前公认的求解非线性约束优化问题的最有效的算法之一。但是目前SQP算法存在两个重要问题:(1)每步需要求解一至两个二次规划子问题以得到迭代方向,计算工作量大,难以应用于大规模问题;(2)迭代过程中产生的二次规划子问题可能无解,使运算过程中断。尽管可用其他措施重新定义迭代方向,但必然增加算法的复杂性,增大计算工作量,理论证明也不完善。文中介绍的序列线性方程组方法就是针对SQP算法的缺点而提出的。理论分析和数值实验均表明,这种算法具有迭代时间少,收敛速度快等优点,可以用来求解大规模的非线性优化问题。 展开更多
关键词 约束优化问题 序列线性方程组算法 序列规划算法 算法收敛性
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复杂系统可靠性优化的混合万有引力搜索算法求解 被引量:2
19
作者 刘勇 马良 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第4期333-336,342,共5页
复杂系统可靠性优化问题是一类有约束限制且目标函数具有多个局部极值的非线性优化问题.为求解该类问题,提出了一种混合万有引力搜索算法的求解方法.算法利用基于万有引力定律的寻优机制指导群体进行全局搜索,并采用序列二次规划算法进... 复杂系统可靠性优化问题是一类有约束限制且目标函数具有多个局部极值的非线性优化问题.为求解该类问题,提出了一种混合万有引力搜索算法的求解方法.算法利用基于万有引力定律的寻优机制指导群体进行全局搜索,并采用序列二次规划算法进行局部搜索,避免基本万有引力搜索算法陷入局部最优,改善优化性能,加快寻优速度.通过实例计算,并与蚁群优化算法、微粒群算法、蜂群算法和基本万有引力搜索算法等进行比较,验证了算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 系统可靠性 万有引力搜索算法 序列规划 优化
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含典型非线性环节系统的混合整数优化控制 被引量:1
20
作者 张聚 李平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1412-1416,共5页
通过引入辅助逻辑变量与辅助连续变量,由混合整数线性不等式等价表达逻辑关系表达式,建立了一种广义线性系统模型.该模型能精确地描述一大类包含典型的非光滑,甚至非连续环节的非线性系统.基于广义线性系统模型和变控制时域混合整数预... 通过引入辅助逻辑变量与辅助连续变量,由混合整数线性不等式等价表达逻辑关系表达式,建立了一种广义线性系统模型.该模型能精确地描述一大类包含典型的非光滑,甚至非连续环节的非线性系统.基于广义线性系统模型和变控制时域混合整数预测控制(MIPC)算法,研究了含典型非线性环节的非线性系统的最优调节问题和最优跟踪问题的求解方法.MIPC算法在每一离散时刻归结为求解一个标准的混合整数二次规划(MIQP)问题.利用现有的基于分支定界算法的标准MIQP问题的求解程序,对提出的方法进行数值仿真计算.仿真结果表明,该方法对于解决一大类含典型非线性环节的非线性系统的优化问题是可行和有效的. 展开更多
关键词 非线性系统 最优控制 混合整数预测控制 混合整数规划
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