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基于遗传算法优化的LQR路径跟踪控制 被引量:1
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作者 王文博 赵书尚 +1 位作者 李阁强 李子璋 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期325-329,337,共6页
针对转向机器人路径跟踪问题,设计了基于遗传算法优化的线性二次型最优控制器(LQR)。首先建立车辆二自由度“自行车”动力学模型,得到车辆横向误差模型。然后构建横向误差目标函数,设计线性二次型最优状态调节器(LQR),得到控制车辆的前... 针对转向机器人路径跟踪问题,设计了基于遗传算法优化的线性二次型最优控制器(LQR)。首先建立车辆二自由度“自行车”动力学模型,得到车辆横向误差模型。然后构建横向误差目标函数,设计线性二次型最优状态调节器(LQR),得到控制车辆的前轮转角。进一步地,在控制环中加入前馈控制以消除稳态误差。在此基础上,采用遗传算法迭代优化权重矩阵Q、R来改进LQR控制器。经过Simulink与Carsim联合仿真表明,采用遗传算法优化后的LQR算法相较于未优化的LQR,横向误差减小了53%,并且大大节省了找寻最优权重矩阵的时间。 展开更多
关键词 横向运动控制 路径跟踪 遗传算法(ga) 线性二次型最优控制(LQR)
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基于遗传算法的低冗余超图影响力最大化
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作者 王志萍 赵嘉乐 +1 位作者 刘凯 张海峰 《复杂系统与复杂性科学》 北大核心 2025年第2期97-104,共8页
超图中的影响力最大化问题在各个领域都具有广泛的应用。现有的方法或是对节点间影响冗余的考虑不够充分,或是仅考虑单一度量对节点初始排序,这导致无法准确刻画节点的真实传播值。为同时充分考虑节点间的影响冗余和节点的真实传播值,... 超图中的影响力最大化问题在各个领域都具有广泛的应用。现有的方法或是对节点间影响冗余的考虑不够充分,或是仅考虑单一度量对节点初始排序,这导致无法准确刻画节点的真实传播值。为同时充分考虑节点间的影响冗余和节点的真实传播值,本文提出了一种基于遗传算法的低冗余超图影响力最大化方法(LR-HGA),该算法在遗传算法的选择操作和交叉操作中考虑这两点。在6个真实超图网络中,基于超图上定义的SI传播模型进行实验,结果表明,与先进的基准算法相比,该算法得到的种子集整体上具有更广的传播范围。 展开更多
关键词 超图 影响力最大化(IM) 影响冗余 遗传算法(ga)
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基于GA-BP算法的汽车前端框架翘曲变形优化及验证 被引量:1
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作者 林煌旭 孔选 +3 位作者 陆将男 周华江 朱国常 朱浩伟 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期90-97,共8页
针对车用前端框架格栅插槽处翘曲变形大造成整车装配精度差的问题,首先通过Moldflow软件建立有限元模型分析零件初始翘曲变形量及影响参数。选定模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间、冷却时间作为设计因素,通过正交试验表得到工艺... 针对车用前端框架格栅插槽处翘曲变形大造成整车装配精度差的问题,首先通过Moldflow软件建立有限元模型分析零件初始翘曲变形量及影响参数。选定模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间、冷却时间作为设计因素,通过正交试验表得到工艺参数与翘曲变形量之间的映射关系并建立单目标非线性优化模型。利用GA遗传算法改良的BP神经网络进一步描述优化模型的非线性函数关系,以适应度曲线迭代收敛预测得到最佳的BP网络模型预测工艺参数分别为:模具温度60℃、熔体温度265℃、保压压力55MPa、保压时间4s、冷却时间35s,最大翘曲变形量为1.191mm。最后将最优工艺参数导入Moldflow中模拟得到最大翘曲变形量为1.33mm,较优化前初始翘曲量2.423 mm降低了45.1%。经GA-BP算法优化后的工艺参数应用于生产制造过程,前端框架注塑件偏差测量结果表明,实际测量值与优化后Moldflow模拟值拟合度较高,两者平均偏差为0.28mm,满足整车装配要求,证实了GA-BP神经网络预测模型用于优化前端框架翘曲变形的可行性。 展开更多
关键词 汽车前端框架 翘曲变形 MOLDFLOW 正交试验法 ga遗传算法 BP神经网络模型
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基于遗传算法-BP神经网络的煤层注水效果分析 被引量:7
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作者 刘锦伟 谢雄刚 方井 《工矿自动化》 北大核心 2016年第1期48-51,共4页
为了提高BP神经网络预测煤层注水效果的精度,采用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,建立了遗传算法-BP神经网络模型,并采用该模型对煤层注水湿润半径进行模拟预测。Matlab模拟结果表明,遗传算法-BP神经网络模型的预测结果比BP神经网... 为了提高BP神经网络预测煤层注水效果的精度,采用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,建立了遗传算法-BP神经网络模型,并采用该模型对煤层注水湿润半径进行模拟预测。Matlab模拟结果表明,遗传算法-BP神经网络模型的预测结果比BP神经网络模型更准确,平均相对误差降低了40.29%,训练步数减少了1 665步,收敛速度快,稳定性好。 展开更多
关键词 煤层注水 BP神经网络 遗传算法-bp神经网络模型 湿润半径
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基于集成替代模型和遗传算法的地下水污染源信息识别 被引量:1
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作者 刘蒙 骆乾坤 +2 位作者 安济民 赵梦 钱家忠 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期731-738,共8页
准确识别污染源信息是高效治理和修复地下水污染的前提。为解决使用传统模拟优化方法识别污染源信息过程中产生的严重计算负担问题,文章首先建立BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型、支持向量回归(support vector re... 准确识别污染源信息是高效治理和修复地下水污染的前提。为解决使用传统模拟优化方法识别污染源信息过程中产生的严重计算负担问题,文章首先建立BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型、支持向量回归(support vector regression,SVR)模型和核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)模型代替传统模拟优化方法中的地下水水流和溶质运移模拟模型。然后,使用简单平均法和遗传算法(genetic algorithm,GA)计算权重值并建立集成替代模型进一步提高模型精度。最后,将表现最优的基于遗传算法建立的集成替代模型嵌入识别污染源信息的优化模型中。算例结果分析表明,嵌入基于遗传算法建立的集成替代模型的优化模型相较于传统模拟优化模型计算时间由11 d大幅度缩短至39 min,且求解所得的污染源信息参数接近真实值,可用于解决污染源信息识别问题。 展开更多
关键词 地下水污染 污染源识别 替代模型 遗传算法(ga)
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基于改进遗传算法的家电回收车辆路径规划方法 被引量:10
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作者 黄新林 张隆飛 唐小伟 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期27-34,共8页
为了提高家电回收效率以及降低回收成本,提出了一种基于改进遗传算法(GA)的家电回收车辆路径优化方法。将家电回收车辆路径规划问题建模为一个变体的旅行商问题(TSP)以最小化运输成本,但该问题难以在多项式时间内进行求解。提出了一种... 为了提高家电回收效率以及降低回收成本,提出了一种基于改进遗传算法(GA)的家电回收车辆路径优化方法。将家电回收车辆路径规划问题建模为一个变体的旅行商问题(TSP)以最小化运输成本,但该问题难以在多项式时间内进行求解。提出了一种基于高斯矩阵变异(GMM)算子的改进遗传算法,利用原始站点数据信息中隐含的站点位序分布特性建立高斯概率矩阵,并采用轮盘赌选择法将高斯概率矩阵作用于个体基因突变,在保证种群基因多样性的同时,引导种群向高适应度方向进化。最后,采用上海地区的家电回收点实际数据开展实验仿真以验证所提出算法的有效性,并与其他算法进行对比。结果表明,与传统遗传算法相比,在将求解精度差保持在1%以内的情况下,所提出改进遗传算法的平均收敛速度可以提升50%~60%,算法耗时降低48%。 展开更多
关键词 家电回收 旅行商问题(TSP) 遗传算法(ga) 高斯矩阵变异(GMM)算子
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基于遗传算法(GA)解甘蔗收割顺序最优化问题的研究
7
作者 孙丽娅 上野正实 大岭政朗 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1273-1277,共5页
本研究以已建立的栽培方法、收割时期预测甘蔗单产和含糖量的数学模型为基础,提出将寻求最佳收割顺序、收割期归结为最优化组合问题,并探讨了遗传算法(GA)的解题适用性,同时进行了几种基本设定的栽培方法推移、栽培方法构成项量、行列... 本研究以已建立的栽培方法、收割时期预测甘蔗单产和含糖量的数学模型为基础,提出将寻求最佳收割顺序、收割期归结为最优化组合问题,并探讨了遗传算法(GA)的解题适用性,同时进行了几种基本设定的栽培方法推移、栽培方法构成项量、行列式特性的定性分析,为求最佳的甘蔗收割顺序、收割期、不同栽培方法的面积等提供解析方法。为不使栽培方法的构成比例发生变化,与通常GA算法采用交叉在不同个体间互相交替进行不同,开发了适用本研究的GA的自己交叉具体解析法。将收割第1年期作为过渡状态,第2年期为安定状态,将两期目的函数的合并作为一个适应度进行评价。 展开更多
关键词 甘蔗 收割顺序 收割期 遗传算法(ga) 自己交叉 最优化
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不相交主成分分析(PCA)和遗传算法(GA)用于差异表达基因的识别 被引量:1
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作者 苏振强 HONG Hui—Xiao +3 位作者 TONG Wei-Da PERKINS Roger 邵学广 蔡文生 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1640-1644,共5页
建立了一种基于不相交主成分分析(Disjoint PCA)和遗传算法(GA)的特征变量选择方法,并用于从基因表达谱(Gene expression profiles)数据中识别差异表达的基因.在该方法中,用不相交主成分分析评估基因组在区分两类不同样品时的区分能力;... 建立了一种基于不相交主成分分析(Disjoint PCA)和遗传算法(GA)的特征变量选择方法,并用于从基因表达谱(Gene expression profiles)数据中识别差异表达的基因.在该方法中,用不相交主成分分析评估基因组在区分两类不同样品时的区分能力;用GA寻找区分能力最强的基因组;所识别基因的偶然相关性用统计方法评估.由于该方法考虑了基因间的协同作用更接近于基因的生物过程,从而使所识别的基因具有更好的差异表达能力.将该方法应用于肝细胞癌(HCC)样品的基因芯片数据分析,结果表明,所识别的基因具有较强的区分能力,优于常用的基因芯片显著性分析(Significance analysis of microarrays,SAM)方法. 展开更多
关键词 基因芯片 主成分分析(PCA) 遗传算法(ga) 基因芯片显著性分析(SAM) 偶然相关
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基于遗传算法的配电网故障定位 被引量:94
9
作者 郭壮志 陈波 +2 位作者 刘灿萍 许奎 李剑峰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期88-92,共5页
将一个多变量等式约束条件隐含于开关函数中,基于遗传算法建立了改进的配电网故障定位数学模型。根据故障诊断理论中最小集的概念建立了环网开环运行配电网的故障定位统一数学模型,并运用广义分级的处理思想提高了运用该模型进行配电网... 将一个多变量等式约束条件隐含于开关函数中,基于遗传算法建立了改进的配电网故障定位数学模型。根据故障诊断理论中最小集的概念建立了环网开环运行配电网的故障定位统一数学模型,并运用广义分级的处理思想提高了运用该模型进行配电网故障定位时的效率。仿真实验验证了上述模型的正确性和有效性及该故障定位算法在配电网故障定位中的准确性和高容错性。 展开更多
关键词 遗传算法(ga) 适应度函数 等式约束 配电网 故障定位
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遗传算法及其改进 被引量:181
10
作者 段玉倩 贺家李 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 1998年第1期39-52,共14页
本文首先对遗传算法的来源、基本原理、数学机理、特点及其应用进行了论述;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,本文简要介绍了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。分析... 本文首先对遗传算法的来源、基本原理、数学机理、特点及其应用进行了论述;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,本文简要介绍了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。分析其不足后,提出了本文的改进方法——改进的自适应遗传算法。在文章的最后,针对几种优化问题对本文所提出的方法和其它两种方法进行了性能比较,证明本文提出的改进方法达到最优解的收敛速度有了明显的提高。 展开更多
关键词 遗传算法 自适应遗传算法 原理 数学机理 ga
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模拟退火算法与遗传算法的结合 被引量:123
11
作者 王雪梅 王义和 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期381-384,共4页
模拟退火算法与遗传算法的结合王雪梅,王义和(哈尔滨工业大学计算机科学与工程系哈尔滨150001)THECOMBINATIONOFSIMULATEDANNEALINGANDGENETICALGORITHMS¥WANGX... 模拟退火算法与遗传算法的结合王雪梅,王义和(哈尔滨工业大学计算机科学与工程系哈尔滨150001)THECOMBINATIONOFSIMULATEDANNEALINGANDGENETICALGORITHMS¥WANGXuemei;WANGYihe(De... 展开更多
关键词 模拟退火算法 遗传算法 CA ga
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一种基于遗传算法的BP神经网络算法及其应用 被引量:62
12
作者 王崇骏 于汶滌 +1 位作者 陈兆乾 谢俊元 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期459-466,共8页
主要分析了神经网络和遗传算法的特点和存在的一些缺陷,研究了遗传算法和BP神经网络学习算法相结合的相关技术,设计并实现了一个基于遗传算法的BP神经网络算法BP-GA,已应用于肺癌早期细胞病理诊断系统中.实验结果表明,该算法具有较强的... 主要分析了神经网络和遗传算法的特点和存在的一些缺陷,研究了遗传算法和BP神经网络学习算法相结合的相关技术,设计并实现了一个基于遗传算法的BP神经网络算法BP-GA,已应用于肺癌早期细胞病理诊断系统中.实验结果表明,该算法具有较强的收敛性和鲁棒性,其应用效果很好. 展开更多
关键词 遗传算法 BP神经网络学习算法 BP—ga算法 软计算 人工智能 收敛性 鲁棒性
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一种混合遗传算法在车间作业调度中的应用研究 被引量:10
13
作者 饶运清 严治雄 +1 位作者 张超勇 黄刚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第5期584-587,607,共5页
结合遗传算法和局域搜索的优点,提出一种混合遗传算法(HGA)以解决Job-shop调度问题。HGA采用基于工序的编码方案;然后在探讨影响HGA性能的交叉和变异算子的基础上,引入顺序保留交叉算子(PPX),并采用具有邻域搜索能力的变异算子;最后应... 结合遗传算法和局域搜索的优点,提出一种混合遗传算法(HGA)以解决Job-shop调度问题。HGA采用基于工序的编码方案;然后在探讨影响HGA性能的交叉和变异算子的基础上,引入顺序保留交叉算子(PPX),并采用具有邻域搜索能力的变异算子;最后应用局部搜索对得到的GA解进行微调以改善解的质量。仿真结果表明了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 遗传算法(ga) JOB-SHOP调度 局部搜索
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基于遗传算法的非线性Lowry模型模拟研究 被引量:7
14
作者 周彬学 戴特奇 +1 位作者 梁进社 张华 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1097-1104,共8页
利用遗传算法思想,借助以MATLAB语言为基础的遗传算法工具箱,在验证遗传算法在三区域、三部门模拟运算适用性之后,用非线性Lowry模型对扇形城市空间结构下的九区域、三部门进行模拟实验。结果表明:在各区域居住魅力相同的情况下,交通因... 利用遗传算法思想,借助以MATLAB语言为基础的遗传算法工具箱,在验证遗传算法在三区域、三部门模拟运算适用性之后,用非线性Lowry模型对扇形城市空间结构下的九区域、三部门进行模拟实验。结果表明:在各区域居住魅力相同的情况下,交通因素对城市居住空间结构变化起到至关重要的作用;交通区位最好的区域也是人口密度最大的区域,因为用地的有限性和地区产值的最大化追求,使这些区域也是高附加值产业首选之地。研究结果展示了非线性Lowry模型良好的解释能力,为该模型推向具体城市模拟研究打下良好基础,提高了其实用性。 展开更多
关键词 Lowry模型 遗传算法(ga) 非线性规划 土地利用
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使用遗传算法优化雷达测量降水Z-R关系 被引量:13
15
作者 徐枝芳 熊军 葛文忠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第4期710-715,共6页
将遗传算法应用到雷达测量降水的Z--R关系参数优化问题中,通过引入改进的误差函数加入总降水量误差控制,对1998年6月28日~7月2日阜阳地区的两次降水过程进行了参数优化试验,并和常规的最小二乘法、最优化方法及M—P参数法进行了对... 将遗传算法应用到雷达测量降水的Z--R关系参数优化问题中,通过引入改进的误差函数加入总降水量误差控制,对1998年6月28日~7月2日阜阳地区的两次降水过程进行了参数优化试验,并和常规的最小二乘法、最优化方法及M—P参数法进行了对比,试验结果表明:新方法在总降水量估测方面具有更高的准确性和更好的动态适应性。 展开更多
关键词 遗传算法(ga) 雷达 降水测量 Z—R关系
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一种具有性别特征的遗传算法 被引量:9
16
作者 熊伟清 刘明达 张少宇 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期165-166,190,共3页
通过对遗传算法早熟现象的认识,受高等动物进化能够保持可以产生众多的变异个体的启发,提出了一个具有性别特征的遗传算法,该算法的交叉算子要求性别不同和双亲不同才能实施,通过实验函数的测试表明该算法可以有效地保持种群的多样性,... 通过对遗传算法早熟现象的认识,受高等动物进化能够保持可以产生众多的变异个体的启发,提出了一个具有性别特征的遗传算法,该算法的交叉算子要求性别不同和双亲不同才能实施,通过实验函数的测试表明该算法可以有效地保持种群的多样性,避免近亲繁殖,有摆脱早熟的能力。特别是和小生境技术结合求解多峰函数质量明显提高。 展开更多
关键词 遗传算法 早熟现象 结构编码 人工生命 ga欺骗问题
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基于遗传算法的动力配煤方案的Boltzmann优化模型的研究 被引量:8
17
作者 周俊虎 沈彬彬 +4 位作者 陈寅彪 程军 刘建忠 黄镇宇 岑可法 《动力工程》 CSCD 北大核心 2003年第4期2598-2602,共5页
用遗传算法 ( GA)进行优化配煤 ,可以在很短的时间内找到近似最优解 ,但是与全局最优解之间存在一定的差距。联系优化配煤的实际 ,通过分析 GA的选择算子 ,应用 Boltzmann选择法 ,在只增加少许运算时间的情况下 ,极大地缩短了近似最优... 用遗传算法 ( GA)进行优化配煤 ,可以在很短的时间内找到近似最优解 ,但是与全局最优解之间存在一定的差距。联系优化配煤的实际 ,通过分析 GA的选择算子 ,应用 Boltzmann选择法 ,在只增加少许运算时间的情况下 ,极大地缩短了近似最优解与全局最优解之间的差距 ,从而提升了 GA在优化配煤中的运算性能。图 1 0表 2参 展开更多
关键词 配煤 优化配煤 遗传算法 ga Boltamann选择法
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二次响应面回归模型用遗传算法探索最优试验条件 被引量:13
18
作者 仇丽霞 刘桂芬 +1 位作者 何大卫 肖琳 《中国卫生统计》 CSCD 北大核心 2004年第4期194-197,共4页
目的 探讨多因素、多水平试验中最优试验条件的确定方法。方法 以二次响应面回归模型为目标函数 ,用遗传算法搜索最优试验条件。结果 在试验范围内 ,遗传算法确定的最优试验条件精度较高 ,且可预测响应变量的水平 ;若根据实际的可行... 目的 探讨多因素、多水平试验中最优试验条件的确定方法。方法 以二次响应面回归模型为目标函数 ,用遗传算法搜索最优试验条件。结果 在试验范围内 ,遗传算法确定的最优试验条件精度较高 ,且可预测响应变量的水平 ;若根据实际的可行性 ,外延因素的搜索范围 ,为研究提供新的试验方向。结论 模型与遗传算法结合 ,为多因素、多水平试验中最优试验条件确定提供了精度高 ,信息量大的新方法。 展开更多
关键词 二次响应面回归模型 遗传算法 最优试验条件 ga 表达方式
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遗传算法在质量矩导弹姿态控制中的应用 被引量:7
19
作者 秦莉 杨明 郭庆 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期769-772,共4页
研究了三轴稳定控制系统的姿态控制问题.建立了内部带有3个可移动滑块的数学模型.利用RBF(Radial Basis Function)网络的快速自学习以及自适应特性,将其作为控制器不断调整滑块的位置.同时利用遗传算法(GA)的全局、并行寻优及增强式学... 研究了三轴稳定控制系统的姿态控制问题.建立了内部带有3个可移动滑块的数学模型.利用RBF(Radial Basis Function)网络的快速自学习以及自适应特性,将其作为控制器不断调整滑块的位置.同时利用遗传算法(GA)的全局、并行寻优及增强式学习能力对神经网络控制器的权系进行优化.通过对滑块位置的协调控制,改变导弹的飞行姿态.最后讨论了滑块运动特性对系统性能产生的影响并对系统稳定性进行了分析.仿真结果表明该控制律能在保证系统稳定的情况下有效地实现导弹的姿态调整,并且提高了系统的动态响应品质. 展开更多
关键词 质量矩 姿态控制 RBF 遗传算法(ga)
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用L-systems和遗传算法实现的叶子形状建模 被引量:5
20
作者 吕慧强 李益明 孔繁胜 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第11期132-134,共3页
阐述了组合两类技术的一种方法:用L-systems和遗传算法(GA)获取一种改写表达式描述叶子形状。一个L-systems用于构造给定改写表达式,而GA是用于改写表达式的适应参数。介绍了用目标函数实现实值参数替换方法,研究结果表明提出的方法产... 阐述了组合两类技术的一种方法:用L-systems和遗传算法(GA)获取一种改写表达式描述叶子形状。一个L-systems用于构造给定改写表达式,而GA是用于改写表达式的适应参数。介绍了用目标函数实现实值参数替换方法,研究结果表明提出的方法产生可以接受的输 出效果。 展开更多
关键词 L-SYSTEMS 遗传算法(ga) 叶子 建模
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