基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化 被引量：5

1

作者 梅真 龚嘉诚 +2 位作者 高毅超 魏琳 李海锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期799-809,共11页

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自... 提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明:改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的,并且具有较高的精度;改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730,表明前者比后者收敛速度更快;改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解,可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点;经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果,E1 Centro波输入时,主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性,实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。 展开更多

关键词 主动控制 结构-控制系统 一体化优化 自适应遗传算法 多种群

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基于响应面模型与自适应遗传算法的中空型行波超声电机柔性转子结构优化 被引量：30

2

作者 牛子杰 孙志峻 +2 位作者 陈超 时运来 赵淳生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第30期5378-5385,共8页

中空型行波超声电机柔性转子由于结构复杂,因此存在设计空间较小、转子与定子接触界面接触不均匀、转子变形后内应力较大等问题。该文首先利用有限元方法建立转子尺寸参数化有限元模型;然后用拉丁超立方(LatinHypercube)随机抽样法,在... 中空型行波超声电机柔性转子由于结构复杂,因此存在设计空间较小、转子与定子接触界面接触不均匀、转子变形后内应力较大等问题。该文首先利用有限元方法建立转子尺寸参数化有限元模型;然后用拉丁超立方(LatinHypercube)随机抽样法,在设计空间内建立响应面模型;最后,利用自适应遗传优化算法(self-adaptive genetic algorithm,SAGA)基于响应面模型得到设计空间内的全局最优解。为了验证优化结果的合理性,设计了定子外径为ф70 mm,陶瓷片内外径尺寸分别为ф55 mm和ф70 mm的超声电机配合该文设计的转子进行磨合实验。实验证明,经过优化设计得到的转子与定子之间接触更均匀,转子变形后内应力减小,转子变形空间更大。 展开更多

关键词 超声电机 响应面模型 自适应遗传算法 拉丁超立方抽样 结构优化

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基于遗传算法的自动引导车自适应变结构控制 被引量：6

3

作者 焦俊 陈无畏 +1 位作者 王继先 王檀彬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期114-118,共5页

为了提高自动引导车控制的精度,提出了一种基于遗传算法的变结构控制方法。利用遗传算法在线调整变结构控制律中的参数,克服了常规变结构控制方法中需预先设定趋近律参数的限制,既保留了传统趋近律的优点,又有效改善了系统的控制品质,... 为了提高自动引导车控制的精度,提出了一种基于遗传算法的变结构控制方法。利用遗传算法在线调整变结构控制律中的参数,克服了常规变结构控制方法中需预先设定趋近律参数的限制,既保留了传统趋近律的优点,又有效改善了系统的控制品质,使系统最终以理想方式在滑模面上运动。试验表明直线跟踪误差为±0.02 m,曲线跟踪误差为±0.03m,没有出现抖振现象。 展开更多

关键词 自动引导车 变结构控制 离散趋近律 遗传算法 自适应

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基于结构和参数自适应的改进遗传算法 被引量：3

4

作者 费烨 李楠楠 +1 位作者 郑夕健 谢正义 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2006年第2期338-340,共3页

目的研究一种新的自适应寻优机制,以避免遗传算法早熟.方法在参数自适应基础上引入结构自适应思想,利用种群早熟判别的熵准则,当种群收敛于局部最优时,转换算法结构为先变异后交叉,同时辅之以参数自适应方法使之跳出局部最优.结果数值... 目的研究一种新的自适应寻优机制,以避免遗传算法早熟.方法在参数自适应基础上引入结构自适应思想,利用种群早熟判别的熵准则,当种群收敛于局部最优时,转换算法结构为先变异后交叉,同时辅之以参数自适应方法使之跳出局部最优.结果数值实验表明,算法的结构自适应可有效避免早熟,与参数自适应配合使用,能明显提高算法的全局寻优能力.结论基于结构和参数自适应的改进遗传算法是可行的、有效的. 展开更多

关键词 遗传算法 早熟 熵 结构自适应

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精英自适应混合遗传算法及其实现 被引量：24

5

作者 江建 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第27期34-35,101,共3页

传统的基本遗传算法在全局搜索和收敛速度上存在不足,而自适应遗传算法可以较好地控制算法的全局搜索能力和收敛速度。提出精英选择算法,将父辈和多个子辈组成"家庭",选择家庭中的优秀个体进入遗传群体。将自适应思想与精英... 传统的基本遗传算法在全局搜索和收敛速度上存在不足,而自适应遗传算法可以较好地控制算法的全局搜索能力和收敛速度。提出精英选择算法,将父辈和多个子辈组成"家庭",选择家庭中的优秀个体进入遗传群体。将自适应思想与精英选择算法结合起来提出精英自适应混合遗传算法,保证了样本多样性,同时大大加快了收敛速度,采用一个多峰值函数验证了混合算法的性能。 展开更多

关键词 遗传算法 自适应 精英选择

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基于自适应遗传算法的Stewart平台结构双目标优化设计 被引量：4

6

作者 段学超 仇原鹰 段宝岩 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期718-721,共4页

探讨了大射电望远镜精调Stewart平台的设计准则,建立了综合衡量Stewart平台运动精度和质量的双目标优化模型,以其结构强度和固有频率为约束条件,采用自适应遗传算法对该优化问题求解。通过与采用标准遗传算法所得优化结果的比较,验证了... 探讨了大射电望远镜精调Stewart平台的设计准则,建立了综合衡量Stewart平台运动精度和质量的双目标优化模型,以其结构强度和固有频率为约束条件,采用自适应遗传算法对该优化问题求解。通过与采用标准遗传算法所得优化结果的比较,验证了自适应遗传算法在Stewart平台结构参数设计中的有效性。 展开更多

关键词 大射电望远镜 STEWART平台 结构参数 双目标优化 自适应遗传算法

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结构优化设计中自适应遗传算法的研究 被引量：5

7

作者 李正良 董列奎 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2003年第6期39-42,共4页

主要介绍了一种基于非连续设计变量的结构优化设计方法-遗传算法(GeneticAl gorithms,GA)。首先对遗传算法的来源、基本过程进行了论述;为了提高遗传算法的收敛性能,同时考虑到交叉率和变异率的选取问题,引入一种基于个体适应度值的自... 主要介绍了一种基于非连续设计变量的结构优化设计方法-遗传算法(GeneticAl gorithms,GA)。首先对遗传算法的来源、基本过程进行了论述;为了提高遗传算法的收敛性能,同时考虑到交叉率和变异率的选取问题,引入一种基于个体适应度值的自适应调整交叉率和变异率的自适应遗传算法,并通过算例表明自适应遗传算法是有效的。 展开更多

关键词 自适应遗传算法 结构设计 建筑结构 优化设计

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基于改进遗传算法的BP神经网络自适应优化设计 被引量：29

8

作者 柴毅 尹宏鹏 +1 位作者 李大杰 张可 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期91-96,共6页

BP(Back Propagation)神经网络在网络训练中存在着局部最优问题,其算法收敛过慢、局部收敛不理想,影响其工作性能.针对以上不足以及传统神经网络设计规模庞大等问题,提出了一种由EGA(改进的遗传算法)确定网络拓扑结构和训练网络的方法,... BP(Back Propagation)神经网络在网络训练中存在着局部最优问题,其算法收敛过慢、局部收敛不理想,影响其工作性能.针对以上不足以及传统神经网络设计规模庞大等问题,提出了一种由EGA(改进的遗传算法)确定网络拓扑结构和训练网络的方法,该方法通过实数编码、自适应多点变异等操作有效地优化了网络拓扑结构和网络参数,从而有效缩小了网络规模和提高了BP网络训练的速度以及收敛的有效性.最后结合了番茄常见病害诊断的实例说明了此方法的可行性. 展开更多

关键词 改进遗传算法 BP神经网络结构 多点自适应变异 病害诊断

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自适应遗传算法求解模糊作业车间调度问题 被引量：9

9

作者 杨建斌 孙树栋 +1 位作者 牛刚刚 王萌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第1期16-21,共6页

研究模糊作业车间调度问题(FJSSP),用三角模糊数表示模糊加工时间,用半梯形模糊数表示模糊交货期,以最大化最小客户满意度为调度目标,建立了模糊环境下Job-shop调度问题的模型。提出了一种自适应遗传算法,该算法采用基于优先列表的编码... 研究模糊作业车间调度问题(FJSSP),用三角模糊数表示模糊加工时间,用半梯形模糊数表示模糊交货期,以最大化最小客户满意度为调度目标,建立了模糊环境下Job-shop调度问题的模型。提出了一种自适应遗传算法,该算法采用基于优先列表的编码方式,提高了编码效率;在进化过程中对种群采用精英保留策略,确保最优个体不被破坏;并对自适应交叉变异算子进行了改进,使种群最优个体参与进化。仿真结果证明所提算法在寻优能力及收敛性能方面均有所改善。 展开更多

关键词 模糊作业车间调度 自适应遗传算法 精英保留

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一种多精英保存策略的遗传算法 被引量：23

10

作者 朱灿 梁昔明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第4期939-941,共3页

根据种子到当前最优点的距离将种群分成两部分,小于或等于某一自适应距离值的种子归入当前最优种群,大于该距离值的次优种子形成次优种群集合。对此两个种群分别按照不同的进化策略协同进化并重组。通过界定最优种群边界来提高遗传算法... 根据种子到当前最优点的距离将种群分成两部分,小于或等于某一自适应距离值的种子归入当前最优种群,大于该距离值的次优种子形成次优种群集合。对此两个种群分别按照不同的进化策略协同进化并重组。通过界定最优种群边界来提高遗传算法局部搜索能力,通过对次优种群自适应变异,比较好地平衡种群的"选择压力"和"种群多样性"。数值结果表明了本方法的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 遗传算法 多精英保存 种群划分 进化策略 自适应变异

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基于数字序列编码遗传算法的高层结构黏滞阻尼器优化布置 被引量：18

11

作者 燕乐纬 陈洋洋 周云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期101-107,共7页

提出一种基于数字序列编码遗传算法的高层结构黏滞阻尼器优化布置方法,解决了允许各层阻尼器安装数量不同时,二进制编码的标准遗传算法不能完备表达求解空间的问题。数字序列编码用染色体的一个基因位表示一个阻尼器的安装位置,其数值... 提出一种基于数字序列编码遗传算法的高层结构黏滞阻尼器优化布置方法,解决了允许各层阻尼器安装数量不同时,二进制编码的标准遗传算法不能完备表达求解空间的问题。数字序列编码用染色体的一个基因位表示一个阻尼器的安装位置,其数值表示该阻尼器的安装层数。在这一编码方案下,优化问题基因型空间中的染色体和表现型空间中的可选布置方案一一对应,编码满足严格的合法性、完备性、Lamarckian性质以及强因果性。与数字序列编码方式相对应,离散重组交叉算子保证了种群的有效进化。此外,基于染色体目标函数值的相对大小构造适应度函数,能够充分体现种群中染色体的适应度差异,加速种群的进化,进而获得优化问题的全局最优解。对多遇地震下20层Benchmark结构的阻尼器布置方案进行了优化,计算结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 数字序列编码 遗传算法 相对适应度 阻尼器 高层结构

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遗传算法在结构优化中的研究进展 被引量：49

12

作者 唐文艳 顾元宪 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期26-40,共15页

遗传算法（ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）是基于 Ｄａｒｗｉｎ的进化论和 Ｍｅｎｄａｌ遗传学说而形成的新算法，具有全局收敛性和并行性，适用性广，并要求较少的先验知识，现在已广泛应用于优化、模式识别等方面．本文简要地... 遗传算法（ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）是基于 Ｄａｒｗｉｎ的进化论和 Ｍｅｎｄａｌ遗传学说而形成的新算法，具有全局收敛性和并行性，适用性广，并要求较少的先验知识，现在已广泛应用于优化、模式识别等方面．本文简要地介绍了简单遗传算法的基本过程及其数学基础；并从编码机制、收敛性和算子的研究等方面详细地阐述了遗传算法理论的发展；对约束处理方式、适应值函数的迭取等方面的研究进行分析和评论；最后还提出遗传算法存在的主要问题和展望． 展开更多

关键词 遗传算法 适应值 约束处理 结构优化 生物进化 人工自适应系统

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基于自适应模拟退火遗传算法的传感器优化配置研究 被引量：22

13

作者 田莉 陈换过 +2 位作者 祝俊 张利绍 陈文华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期238-243,共6页

针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,... 针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,并将传统的模拟退火算法改良后,作为一个独立的算子置于遗传算法进化过程中;为了避免出现过早收敛的现象,引入了自适应交叉和变异概率。算例结果表明该混合算法对传感器数目与位置同时实现了优化,得到了满足不同精度要求的传感器优化配置方案。 展开更多

关键词 传感器优化配置 模态置信度准则 二重结构编码 模拟退火遗传算法 自适应机制

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混合精英策略的元胞多目标遗传算法及其应用 被引量：7

14

作者 王福才 周鲁苹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期709-717,共9页

为了提高Pareto解集的收敛性,平衡多目标优化的全局搜索和局部寻优的能力,提出一种混合精英策略的元胞多目标遗传算法.该算法在分析元胞种群结构的特点基础上,融入一种混合精英策略,提高算法的收敛性能.为了更好的平衡算法的全局搜索和... 为了提高Pareto解集的收敛性,平衡多目标优化的全局搜索和局部寻优的能力,提出一种混合精英策略的元胞多目标遗传算法.该算法在分析元胞种群结构的特点基础上,融入一种混合精英策略,提高算法的收敛性能.为了更好的平衡算法的全局搜索和局部寻优的能力,加入一种差分进化交叉算子.通过与同类算法在21个基准函数上对比实验,结果表明,引入混合精英策略和差分进化策略能够提高算法的性能,与其他优秀算法进行比较的结果说明,新算法有更好的收敛性和多样性.工程实例求解结果表明了算法的工程可行性. 展开更多

关键词 多目标 元胞遗传算法 混合精英 差分进化 函数优化 桁架结构

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基于自适应递阶遗传算法的神经网络优化策略 被引量：12

15

作者 吕俊 张兴华 张湜 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第2期305-307,共3页

基于递阶结构的遗传算法可以同时对多层前向神经网络进行结构优化和权重求解。与基本的遗传算法相比,这种算法不仅在权重训练方面更加快速稳定,而且能在学习过程中确定网络的拓扑结构,具有较高的学习效率,而在遗传过程中采用自适应的交... 基于递阶结构的遗传算法可以同时对多层前向神经网络进行结构优化和权重求解。与基本的遗传算法相比,这种算法不仅在权重训练方面更加快速稳定,而且能在学习过程中确定网络的拓扑结构,具有较高的学习效率,而在遗传过程中采用自适应的交叉和变异概率能有效加快遗传速度和避免早熟现象的出现。 展开更多

关键词 自适应 多层前向神经网络 递阶遗传算法 变异概率 早熟现象 优化策略 拓扑结构 学习过程 学习效率 训练

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基于遗传算法的生物网络自适应负载平衡实现 被引量：1

16

作者 丁永生 张向锋 +1 位作者 任立红 孙霏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1331-1334,共4页

自适应性网络环境将成为未来Internet的不可缺少的重要构成部分,而生物网络由分散的、自治、移动的个体组成,能够自我调整、适应和生存。在提出的生物网络框架中设计了一种特殊的生物实体——调度生物实体,利用调度实体来指导生物实体... 自适应性网络环境将成为未来Internet的不可缺少的重要构成部分,而生物网络由分散的、自治、移动的个体组成,能够自我调整、适应和生存。在提出的生物网络框架中设计了一种特殊的生物实体——调度生物实体,利用调度实体来指导生物实体的移动,以期获得生物网络的负载平衡。然后提出了一种基于遗传算法的负载平衡算法,该算法以网络负载平衡为优化目标,使实体相对均衡地提供服务,达到合理利用生物网络资源,增强其自适应性的目的。最后,对网络服务使用进行仿真,实验结果证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 生物网络结构 调度生物实体 自适应性 负载平衡 遗传算法

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一种用于加速器腔设计的自适应遗传算法 被引量：1

17

作者 严小卫 樊明武 《应用科学学报》 CAS CSCD 1999年第1期8-12,共5页

提出一种用于加速器腔设计的遗传算法．该算法具有自适应性，即能根据基因的约束条件自动调整演化过程中的染色体。

关键词 加速器 设计 遗传算法 腔结构 自适应遗传算法

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基于自适应动态惩罚遗传算法的桥梁监测无线测点优化研究 被引量：9

18

作者 周广东 操声浪 刘定坤 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期86-92,共7页

针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法。首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优... 针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法。首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优化问题的约束;其次构建了一种能够根据解的偏离程度和种群中高适应度个体数量自动调整惩罚力度的自适应动态惩罚函数;然后采用精英保存机制和末位淘汰策略对基于二重结构编码的广义遗传算法进行了改进;最后利用一大跨悬索桥对该方法进行了验证,并进一步讨论了自适应动态惩罚函数对解的有效性和收敛速度的影响。结果表明:提出的自适应动态惩罚函数能够根据种群的特征自动改变惩罚尺度,保证无线传感器之间的距离小于极限通信距离,同时将无线数据传输距离对桥梁监测信息获取的影响降到最低;改进的广义遗传算法具有很强的全局快速寻优能力,能够快速搜索到全局最优解,优化结果不仅能够满足无线传感网络数据传输距离的要求,还能最大化无线测点的信息获取能力。 展开更多

关键词 结构健康监测 无线传感网络 测点优化布置 广义遗传算法 自适应动态惩罚函数

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自适应遗传算法在电器产品优化设计中的研究 被引量：1

19

作者 李佩 《现代电子技术》 北大核心 2020年第19期179-181,186,共4页

传统的基于人工神经网络的电器产品优化方法,在对电器产品优化设计后花费的材料成本仍然较高,因此设计一种基于自适应遗传算法的电器产品优化方法。首先,依据电器产品设计基本性能需求,建立电器产品优化目标函数,包括电器产品材料成本... 传统的基于人工神经网络的电器产品优化方法,在对电器产品优化设计后花费的材料成本仍然较高,因此设计一种基于自适应遗传算法的电器产品优化方法。首先,依据电器产品设计基本性能需求,建立电器产品优化目标函数,包括电器产品材料成本和最小变电损耗;然后,引入一个新的函数作为种群是否早熟的判断依据,以降低计算时间,在此基础上对电器产品优化点编码;最后,利用自适应遗传算法实现电器产品优化设计。通过实验对比结果可知,此次设计的基于自适应遗传算法的电器产品优化方法比传统方法的电器产品设计成本低,证明了此次设计方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应遗传算法 电器产品优化 适应度函数 早熟度 结构成本 变电损耗

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基于自适应遗传算法的单层球面网壳优化分析

20

作者 刘宗发 王彦生 +1 位作者 徐红玉 杨俊森 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第6期60-63,共4页

采用改进的自适应遗传算法来解决单层球面网壳结构构件截面优化问题,并采用VC++语言编写了相应的自适应遗传算法和有限元计算程序,可以实现单层球面网壳结构的自动优化设计。设计了不同类型、跨度和矢跨比的网壳优化算例,以检验基于自... 采用改进的自适应遗传算法来解决单层球面网壳结构构件截面优化问题,并采用VC++语言编写了相应的自适应遗传算法和有限元计算程序,可以实现单层球面网壳结构的自动优化设计。设计了不同类型、跨度和矢跨比的网壳优化算例,以检验基于自适应遗传算法的单层球面网壳的优化效果,结果表明基于自适应遗传算法思想而编制的优化程序原理简单,容易收敛,结果可靠,优化效果良好。 展开更多

关键词 自适应遗传算法 单层球面网壳 结构优化设计

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