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自适应惯性权重的改进粒子群算法 被引量:85
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作者 敖永才 师奕兵 +1 位作者 张伟 李焱骏 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期874-880,共7页
针对标准PSO算法求解高维非线性问题时存在的大量无效迭代(经过一轮迭代后全局最优位置保持不变),提出了一种自适应惯性权重的改进粒子群算法。基于单次迭代中单粒子运动状态的分析,提出并证明了论点:上一轮迭代适应度值变差的粒子,当... 针对标准PSO算法求解高维非线性问题时存在的大量无效迭代(经过一轮迭代后全局最优位置保持不变),提出了一种自适应惯性权重的改进粒子群算法。基于单次迭代中单粒子运动状态的分析,提出并证明了论点:上一轮迭代适应度值变差的粒子,当前迭代中其惯性分量将引导粒子往适应度值变差的方向运动,导致粒子群体无效迭代次数增加。设计了标准PSO算法改进方案,将上一轮迭代中适应度值变差的全体粒子的惯性权重置为零,消除当前迭代中不利惯性分量对算法收敛的不良影响。采用6个标准测试函数,将该算法与标准PSO算法、固定惯性权重PSO算法和具有领袖的PSO算法进行性能对比分析。试验表明,该改进算法无效迭代次数更少,在收敛率、收敛速度和收敛稳定性上均具有明显的优势。 展开更多
关键词 自适应惯性 收敛性能 惯性分量 无效迭代 粒子优化算法
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改进自适应惯性权重粒子群算法及其在核动力管道布置中的应用 被引量:13
2
作者 林焰 辛登月 +2 位作者 卞璇屹 张乔宇 李铁骊 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-12,25,共13页
[目的]旨在研究非线性自适应惯性权重粒子群优化算法,实现船用核动力一回路系统管道路径的布置优化设计。[方法]根据船用核动力一回路系统的管道布局设计特点,建立一回路系统的管道布局空间模型、约束条件和评价函数;基于管道节点数量,... [目的]旨在研究非线性自适应惯性权重粒子群优化算法,实现船用核动力一回路系统管道路径的布置优化设计。[方法]根据船用核动力一回路系统的管道布局设计特点,建立一回路系统的管道布局空间模型、约束条件和评价函数;基于管道节点数量,提出一种粒子群优化(PSO)算法的新型定长编码方法,然后结合该编码方法建立方向引导机制;在此基础上,针对粒子群优化算法易陷入局部最优解、收敛速度慢的缺点,结合辅助线性变化的学习因子,提出一种基于非线性自适应惯性权重的改进粒子群优化算法;将改进粒子群优化算法与协同进化算法相结合,提出一种用于求解分支管道布局问题的协同进化粒子群优化算法,以用于核动力一回路系统的管道布局优化。[结果]仿真结果显示,所提的改进算法与标准算法相比收敛速度提高了40%~50%,不仅能够得到更好的管道布局效果,还解决了标准粒子群优化算法容易陷入局部最优解的问题。[结论]研究成果可为船用核动力一回路系统管道布置的优化设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 船用核动力 一回路系统 粒子优化算法 非线性惯性 自适应 线性学习因子
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基于交叉和自适应权重的混合粒子群优化算法 被引量:5
3
作者 刘瑞 刘悦 《信息技术》 2010年第11期146-148,共3页
针对粒子群算法易陷入"局部最优解"和搜索精度逐渐降低的缺点,提出了基于交叉和自适应权重的混合粒子群优化算法。加入的交叉操作使得种群在粒子数目不变的情况下多样性得以维持,而自适应权重有效地平衡了整个算法的全局与局... 针对粒子群算法易陷入"局部最优解"和搜索精度逐渐降低的缺点,提出了基于交叉和自适应权重的混合粒子群优化算法。加入的交叉操作使得种群在粒子数目不变的情况下多样性得以维持,而自适应权重有效地平衡了整个算法的全局与局部搜索能力。通过函数测试实验表明,新的算法能够避免早熟收敛问题,有效地提高了其寻优能力。 展开更多
关键词 粒子优化算法 交叉 惯性 自适应
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改进惯性权重的粒子群算法及其在边坡稳定性分析中的应用
4
作者 蔡德所 吴彰敦 +1 位作者 陶俊波 邱飞 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2009年第1期20-22,51,共4页
改进PSO算法的惯性权重。不仅考虑了惯性权重随代数的纵向线性变化,还根据当前和迄今粒子的适应度重排序横向线性变化来改进惯性权重。横向线性变化上限不变,下限逐渐减小,使得线性变化数值范围随代数逐渐增大。惯性权重随着代数逐渐取... 改进PSO算法的惯性权重。不仅考虑了惯性权重随代数的纵向线性变化,还根据当前和迄今粒子的适应度重排序横向线性变化来改进惯性权重。横向线性变化上限不变,下限逐渐减小,使得线性变化数值范围随代数逐渐增大。惯性权重随着代数逐渐取负,并且适应度差的粒子取负的几率更大。这样得到基于粒子适应度排序改进惯性权重的粒子群算法(ASMIWPSO算法)。通过2个仿真算例对比ASMIWPSO算法和PSO算法的寻优结果,所获得的全局最优值前者多于后者。采用边坡工程实例进行ASMIWPSO算法、PSO算法和理正岩土计算软件结果比较,说明ASMIWPSO算法具有更好的优化结果。 展开更多
关键词 粒子算法 惯性 适应度排序 最小安全系数
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一种自适应模拟退火粒子群优化算法 被引量:74
5
作者 闫群民 马瑞卿 +1 位作者 马永翔 王俊杰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期120-127,共8页
为了提高粒子群算法的寻优速度和精度,避免陷入局部优解,提出一种自适应模拟退火粒子群优化算法。采用双曲正切函数来控制惯性权重系数,进行非线性自适应变化;利用线性变化策略控制社会学习因子和自我学习因子,达到改变不同阶段寻优重... 为了提高粒子群算法的寻优速度和精度,避免陷入局部优解,提出一种自适应模拟退火粒子群优化算法。采用双曲正切函数来控制惯性权重系数,进行非线性自适应变化;利用线性变化策略控制社会学习因子和自我学习因子,达到改变不同阶段寻优重点的目的;引入模拟退火操作,根据种群的初始状态设置一个温度,根据米特罗波利斯准则和温度指导种群以一定的概率接受差解,保证了算法跳出局部最优解的能力。为验证这种算法的效果,选择7种典型测试函数与已有文献中提出的5种粒子优化算法进行对比实验,根据寻优结果的平均值、标准差以及迭代次数等数据,证明文中所提算法在迭代精度、收敛速度以及稳定性上都有很大的提升,有效地弥补了经典粒子群算法的缺陷。 展开更多
关键词 粒子优化 模拟退火 惯性系数 自适应调整策略
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基于线性递减系数粒子群优化算法的组卷实现 被引量:7
6
作者 白雁 《现代电子技术》 2014年第24期41-44,共4页
为了避免目前常用的组卷算法组卷时间长、程序结构复杂、收敛速度慢等缺陷,提出基于线性递减系数粒子群优化算法的组卷策略。通过调整惯性系数,使得步长较小,惯性权系数的变化幅度小,这种减小趋势较为缓慢的方法能够避免陷入局部最优。... 为了避免目前常用的组卷算法组卷时间长、程序结构复杂、收敛速度慢等缺陷,提出基于线性递减系数粒子群优化算法的组卷策略。通过调整惯性系数,使得步长较小,惯性权系数的变化幅度小,这种减小趋势较为缓慢的方法能够避免陷入局部最优。并对数学模型以及线性递减惯性权系数进行了理论设计,同时通过编程实现了该算法。测试结果表明加入线性递减系数后运算迭代次数明显减少,证明加入线性递减系数后的组卷策略收敛性好,能够高效准确地按照一定的预期条件进行组卷,符合预期要求。 展开更多
关键词 组卷 粒子优化算法 线性递减惯性系数 适应度函数
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基于自适应权重PSO算法的磁屏蔽装置优化设计 被引量:10
7
作者 吕志峰 张金生 +1 位作者 王仕成 李婷 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期799-803,共5页
针对传统的磁屏蔽装置结构参数优化过程中因待优化参数较少而限制了磁屏蔽性能进一步提高这一缺点,提出一种基于自适应权重粒子群优化(PSO)算法的磁屏蔽装置参数优化方法:首先,给出了磁屏蔽系数的计算公式,提出将不同屏蔽层的厚度、径... 针对传统的磁屏蔽装置结构参数优化过程中因待优化参数较少而限制了磁屏蔽性能进一步提高这一缺点,提出一种基于自适应权重粒子群优化(PSO)算法的磁屏蔽装置参数优化方法:首先,给出了磁屏蔽系数的计算公式,提出将不同屏蔽层的厚度、径向层间距以及轴向层间距均作为待优化变量以增加结构尺寸的多样性,从而扩大寻优范围;然后,针对待优化变量的增加可能会导致寻优陷入局部最优,提出一种自适应权重PSO算法以实现全局寻优;最后,以三层磁屏蔽装置的结构参数优化为例进行了仿真实验。仿真结果表明,与传统的优化方法相比,提出的优化方法使磁屏蔽装置的磁屏蔽系数提高了27.58%。该方法可以为磁屏蔽装置结构参数的优化提供一种参考。 展开更多
关键词 惯性器件 磁屏蔽装置 参数优化 粒子优化算法 自适应
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基于自适应粒子—蚁群算法的掘进面机器人装药路径智能优化 被引量:6
8
作者 蒋浩辰 查正清 段云 《有色金属(矿山部分)》 2022年第4期6-13,共8页
针对我国地下矿山掘进面对孔装药效率低的问题,开展装药路径智能优化研究。基于蚁群优化算法,引入惯性权重自适应变化粒子群算法,求解信息素启发因子α及期望值启发因子β;引入自适应信息素挥发因子ρ,根据装药路径规划问题几何特性提... 针对我国地下矿山掘进面对孔装药效率低的问题,开展装药路径智能优化研究。基于蚁群优化算法,引入惯性权重自适应变化粒子群算法,求解信息素启发因子α及期望值启发因子β;引入自适应信息素挥发因子ρ,根据装药路径规划问题几何特性提出自适应信息素浓度更新策略。将算法用于求解TSPLIB库中的问题,结果表明,改进算法在不同问题中求得最优解,求解精度比基本蚁群算法及几种基于蚁群算法的改进算法提高5%~9%。在实验室中利用机器人模拟掘进面对孔作业,对孔时间缩短约8%。实现地下矿山掘进面对孔装药路径智能优化,对孔装药效率提升,为智能矿山建设提供参考。 展开更多
关键词 智能矿山 装药路径 旅行商问题 优化算法 粒子算法 惯性 自适应信息素
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自适应粒子群优化算法在车间作业调度问题中的应用 被引量:1
9
作者 张智善 《物流技术》 北大核心 2013年第6期220-222,共3页
采用粒子群优化算法对该问题进行求解,为了提高算法的求解性能,针对粒子群算法特点,提出了一种自适应的惯性权值来调整算法的搜索空间和一种自适应更新策略来动态地更新粒子的位置。最后通过经典的实例对本文提出的算法进行了检验,结果... 采用粒子群优化算法对该问题进行求解,为了提高算法的求解性能,针对粒子群算法特点,提出了一种自适应的惯性权值来调整算法的搜索空间和一种自适应更新策略来动态地更新粒子的位置。最后通过经典的实例对本文提出的算法进行了检验,结果表明,该改进的粒子群算法在求解车间作业调度问题是有效的。 展开更多
关键词 车间作业调度问题 粒子优化算法 自适应策略 惯性
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基于粒子群算法的火电厂优化配煤研究 被引量:8
10
作者 刘永江 高正平 +4 位作者 韩义 张秉权 蔡斌 于英利 郭洋 《锅炉技术》 北大核心 2012年第5期18-24,共7页
在火电厂的配煤过程中,需要综合考虑锅炉运行的稳定性与经济性。利用粒子群算法建立火电厂经济性配煤优化模型,主要以配煤经济性作为目标函数,并以单煤的价格、发热量、灰分、挥发分、水分以及硫分等6项指标值作为约束条件。基于内蒙古... 在火电厂的配煤过程中,需要综合考虑锅炉运行的稳定性与经济性。利用粒子群算法建立火电厂经济性配煤优化模型,主要以配煤经济性作为目标函数,并以单煤的价格、发热量、灰分、挥发分、水分以及硫分等6项指标值作为约束条件。基于内蒙古某电厂的来煤条件,采用本模型进行配煤优化计算。仿真实验表明:带惯性权重的粒子群算法(标准PSO)具有较好的全局搜索能力,能够快速、准确地搜索到最佳的优劣质煤配比关系和最经济的配煤价格。 展开更多
关键词 配煤优化 火电厂经济性 粒子优化算法 约束条件 惯性因子 适应度函数
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粒子群优化算法在确定越流含水层参数中的应用 被引量:11
11
作者 张鹄志 郭建青 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第3期13-16,共4页
以第1类越流系统含水层中的非稳定流井流问题的解析解为基础,将粒子群优化算法应用于分析抽水试验数据、解决确定含水层参数的问题中,并就学习因子c1,c2及惯性权重系数ω等算法控制参数对算法搜索能力的影响进行数值试验。结果表明:①... 以第1类越流系统含水层中的非稳定流井流问题的解析解为基础,将粒子群优化算法应用于分析抽水试验数据、解决确定含水层参数的问题中,并就学习因子c1,c2及惯性权重系数ω等算法控制参数对算法搜索能力的影响进行数值试验。结果表明:①粒子群优化算法能够有效地应用于分析抽水试验数据、确定第1类越流系统的含水层参数,且结果精度不易受人为影响;②c1,c2和ω综合影响粒子群的搜索能力,当c1=c2=2.0,ω由0.9随迭代次数线性递减至0.4时,有利于粒子在个体极值和全局极值周围几率均衡地搜索,并有利于保持粒子的搜索能力。 展开更多
关键词 粒子优化算法 含水层参数 越流系统 学习因子 惯性系数
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物流配送路线优化粒子群改进算法 被引量:3
12
作者 陈艳 《浙江水利水电学院学报》 2019年第2期69-74,共6页
物流运输中心配送路线优化是关系到物流企业核心竞争力的一个关键且复杂的优化问题,难以精确求解。为节省物流成本,提出了一种粒子群改进算法并将其应用于物流中心配送路线优化问题,即在惯性权重线性递减的基础上,加入了混沌随机数扰动... 物流运输中心配送路线优化是关系到物流企业核心竞争力的一个关键且复杂的优化问题,难以精确求解。为节省物流成本,提出了一种粒子群改进算法并将其应用于物流中心配送路线优化问题,即在惯性权重线性递减的基础上,加入了混沌随机数扰动,使惯性权重有概率的适度增加,以便进行全局搜索,从而防止局部收敛;并针对采用固定加速度系数容易使得粒子群算法陷入局部极值的缺点,提出了一种随机加速度系数的方法,具体实际算例的仿真结果表明,改进算法的优化性能更佳。 展开更多
关键词 配送路线优化 粒子 惯性递减 混沌随机数扰动 随机加速度系数
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基于多种策略的改进粒子群优化算法 被引量:14
13
作者 康岩松 臧顺来 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1089-1097,共9页
针对粒子群优化算法收敛速度慢、难以跳出局部最优解的问题,使用多种策略对标准粒子群优化算法进行改进,提出了混合动态粒子群优化(hybrid dynamic particle swarm optimization,HDPSO)算法.该算法按比例将粒子分为优势粒子和劣势粒子,... 针对粒子群优化算法收敛速度慢、难以跳出局部最优解的问题,使用多种策略对标准粒子群优化算法进行改进,提出了混合动态粒子群优化(hybrid dynamic particle swarm optimization,HDPSO)算法.该算法按比例将粒子分为优势粒子和劣势粒子,使用不同公式分别计算每个粒子的惯性权重;为每个粒子单独设置变异系数,记录粒子相邻两次适应度变化较小的持续次数,若大于阈值则开始累加变异系数,变异系数达到上限值后重新设为初始值;在位置更新公式中引入加速系数提高算法的收敛速度.采用标准测试函数对HDPSO算法和其他粒子群优化算法进行了测试.结果表明HDPSO算法在收敛速度、寻优精度和稳定性方面具有明显的优势,进而证明所提方法的有效性. 展开更多
关键词 粒子优化算法 自适应惯性 变异 加速系数 局部最优解
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粒子群优化算法在ECG数据压缩中的应用
14
作者 王伟平 杨苗 +2 位作者 王庆平 和丽芳 赵珂 《西安工业大学学报》 CAS 2010年第2期187-190,共4页
为了更好地恢复ECG数据压缩中的原始信号,采用粒子群优化算法来求解ECG数据压缩中的最小误差问题.粒子群优化算法是基于一群粒子的智能运动而产生的随机进化计算方法.首先介绍了粒子群算法的原理和流程,其次结合拉格朗日函数和编码模型... 为了更好地恢复ECG数据压缩中的原始信号,采用粒子群优化算法来求解ECG数据压缩中的最小误差问题.粒子群优化算法是基于一群粒子的智能运动而产生的随机进化计算方法.首先介绍了粒子群算法的原理和流程,其次结合拉格朗日函数和编码模型得出适应度函数,并将这种方法应用于ECG数据的压缩上,最后给出了PSO算法在ECG数据压缩上的应用实例,通过与SPIHT算法比较,文中算法的误差和平均PRD值都比SPIHT算法小.验证了粒子群算法在ECG数据压缩求误差极小值上的有效性,表明该算法具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 ECG压缩 粒子优化算法 惯性 适应度函数 学习因子
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基于改进型粒子群算法的含DG智能配电网无功优化 被引量:1
15
作者 郑业爽 刘贵彬 《通信电源技术》 2018年第3期102-103,共2页
文中研究了含分布式电源的智能配电网多目标优化策略,对粒子群优化算法进行改进,将其应用于以系统电压质量、电压偏差以及有功网损为优化目标的目标函数。以IEEE33节点系统为研究对象,仿真结果表明,所建立的多目标优化模型是合理的,提... 文中研究了含分布式电源的智能配电网多目标优化策略,对粒子群优化算法进行改进,将其应用于以系统电压质量、电压偏差以及有功网损为优化目标的目标函数。以IEEE33节点系统为研究对象,仿真结果表明,所建立的多目标优化模型是合理的,提出的改进型PSO优化算法能够有效降低网络损耗和提高系统电压质量。 展开更多
关键词 分布式电源 配电网 多目标优化 粒子算法 自适应惯性
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动态自适应微粒群优化算法
16
作者 林令娟 刘希玉 《信息技术与信息化》 2009年第2期46-48,52,共4页
群体智能是目前智能领域非常活跃的新兴研究领域,微粒群算法作为其典型的实现形式,受到普遍的关注。本文分析了基本微粒群算法的特点,改善了动态自适应微粒群优化算法,实验结果证明该方法的优越性。
关键词 粒子优化算法 惯性系数 动态自适应
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求解武器目标分配问题的改进粒子群算法 被引量:13
17
作者 李欣然 樊永生 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第12期58-61,共4页
在建立多种类型武器目标分配模型的基础上,提出了一种求解该模型的改进粒子群算法。首先,定义粒子聚焦距离变化率,使惯性权重依据聚焦距离变化率自适应调整;其次,采用速度最大值线性递减的策略平衡算法收敛精度与全局寻优能力之间的矛盾... 在建立多种类型武器目标分配模型的基础上,提出了一种求解该模型的改进粒子群算法。首先,定义粒子聚焦距离变化率,使惯性权重依据聚焦距离变化率自适应调整;其次,采用速度最大值线性递减的策略平衡算法收敛精度与全局寻优能力之间的矛盾;最后,粒子替换策略使算法改善了因自适应惯性权重的引入而造成收敛速度变慢的问题。仿真结果表明,提出模型和算法合理有效,算法收敛快,适合求解各种种群规模的武器目标分配问题。 展开更多
关键词 粒子优化算法(PSO) 聚焦距离变化率 自适应惯性 速度最大值线性递减 粒子替换
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基于AIWCPSO算法的喷浆机械臂运动轨迹优化
18
作者 石灿 檀子良 +4 位作者 雷超 李允旺 徐寒飞 胡乔炜 计振东 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第12期155-165,共11页
针对传统喷浆机械臂轨迹规划算法存在多路径段间过渡突变、频繁启停导致喷浆效率不高和喷浆不均匀等问题,提出了一种自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化(AIWCPSO)算法,并基于该算法实现喷浆机械臂运动轨迹优化。提出了改进多段轨... 针对传统喷浆机械臂轨迹规划算法存在多路径段间过渡突变、频繁启停导致喷浆效率不高和喷浆不均匀等问题,提出了一种自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化(AIWCPSO)算法,并基于该算法实现喷浆机械臂运动轨迹优化。提出了改进多段轨迹规划算法,采用直线加圆弧轨迹的过渡策略,将竖直方向的直线运动替换成圆弧运动,通过正弦加减速启停算法规划机械臂末端启停处的轨迹,以防止加速度突变,中间段的直线和圆弧轨迹进行匀速轨迹规划,实现机械臂末端匀速光滑运动;通过AIWCPSO算法在运动学约束下对运动参数进行优化,得到最优喷浆时间和速度,提升喷浆机械臂工作效率和喷浆均匀度。实验结果表明:与传统喷浆轨迹规划算法相比,改进多段轨迹规划算法喷浆平均效率提高了25.42%,喷浆轨迹均匀度明显改善;采用AIWCPSO算法优化后,喷浆效率提高了1.3308%。 展开更多
关键词 巷道支护 喷浆机械臂 多段轨迹规划算法 正弦加减速启停算法 自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化算法 运动参数优化
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基于IPSO的钢管混凝土拱桥吊杆索力优化研究
19
作者 王新宇 《西部交通科技》 2025年第2期128-130,152,共4页
为了使设计者能够在复杂的工程条件下找到最优的索力分布方案,提高钢管混凝土拱桥的整体性能,文章提出了一种基于改进粒子群算法(IPSO)的钢管混凝土拱桥吊杆索力优化方法,通过引入自适应机制对粒子群算法进行改进,达到吊杆索力高效寻优... 为了使设计者能够在复杂的工程条件下找到最优的索力分布方案,提高钢管混凝土拱桥的整体性能,文章提出了一种基于改进粒子群算法(IPSO)的钢管混凝土拱桥吊杆索力优化方法,通过引入自适应机制对粒子群算法进行改进,达到吊杆索力高效寻优的目的,并以国内某钢管混凝土拱桥为工程背景,建立了吊杆索力优化的数学模型,对钢管混凝土拱桥吊杆索力进行了优化分析。结果表明:基于惯性权重自适应机制改进的粒子群算法收敛效果以及收敛精度均明显优于标准粒子群算法;优化后拱桥边索索力减小较为明显,吊杆索力分布更加均匀合理;优化后主梁跨中正弯矩峰值减小幅度约为19.6%,主梁跨中挠度峰值下降幅度约为15.7%,提升了主梁的载荷能力与结构的安全性。 展开更多
关键词 钢管混凝土拱桥 改进粒子算法 索力优化 自适应机制 惯性
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基于改进粒子群的水火电力系统发电调度 被引量:7
20
作者 刘双全 邹立峰 +1 位作者 张海龙 王金文 《水电能源科学》 北大核心 2010年第7期153-156,共4页
在标准粒子群优化算法中引入最差粒子和自适应惯性权重,使粒子随进化进度自适应调整飞行方向和速度,向其自身和种群最优位置收敛的同时背离二者的最差位置,且避免了算法过早收敛和限于局部最优。将改进后的粒子群优化算法用于求解水火... 在标准粒子群优化算法中引入最差粒子和自适应惯性权重,使粒子随进化进度自适应调整飞行方向和速度,向其自身和种群最优位置收敛的同时背离二者的最差位置,且避免了算法过早收敛和限于局部最优。将改进后的粒子群优化算法用于求解水火电力系统发电调度问题,仿真结果表明该算法可行有效。 展开更多
关键词 改进 粒子优化算法 水火电力系统 发电调度 PSO 自适应调整 最优位置 过早收敛 局部最优 惯性 仿真结果 调度问题 速度 求解 进化 进度 飞行 标准
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