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粒子群优化算法中的惯性权值非线性调整策略 被引量:25
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作者 周敏 李太勇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期204-206,共3页
为提升粒子群优化算法的性能,提出基于正弦曲线、正切曲线和对数曲线的非线性惯性权值调整策略。采用镜像策略对越界粒子进行处理,利用标准测试函数测试这些策略对算法的影响。实验结果表明,对于连续函数优化问题,正弦曲线和对数曲线策... 为提升粒子群优化算法的性能,提出基于正弦曲线、正切曲线和对数曲线的非线性惯性权值调整策略。采用镜像策略对越界粒子进行处理,利用标准测试函数测试这些策略对算法的影响。实验结果表明,对于连续函数优化问题,正弦曲线和对数曲线策略优于传统的线性调整策略,而传统的线性调整策略又优于正切曲线策略。 展开更多
关键词 粒子优化算法 惯性 非线性策略 函数优化
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粒子群优化算法的惯性权值递减策略研究 被引量:313
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作者 陈贵敏 贾建援 韩琪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期53-56,61,共5页
为了有效地控制粒子群优化算法的全局搜索和局部搜索,基于递减惯性权值的基本思想,在现有的线性递减权值策略的基础上,提出了开口向下抛物线、开口向上抛物线和指数曲线3种非线性的权值递减策略,并采用Sphere、Rosenbrock、Griewank和Ra... 为了有效地控制粒子群优化算法的全局搜索和局部搜索,基于递减惯性权值的基本思想,在现有的线性递减权值策略的基础上,提出了开口向下抛物线、开口向上抛物线和指数曲线3种非线性的权值递减策略,并采用Sphere、Rosenbrock、Griewank和Rastrigrin这4个标准测试函数测试这些策略对算法的影响.试验结果表明,对于多数连续优化问题,在初始权值和最终权值相同的情况下,凹函数递减策略优于线性策略,而线性策略优于凸函数策略,凹函数递减策略能够在不影响收敛精度的情况下较大幅度地提高粒子群算法的收敛速度. 展开更多
关键词 粒子优化算法 惯性 递减策略
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非线性递减权值PSO优化下的LQR轨迹跟踪研究
3
作者 董蓉 刘放 +2 位作者 聂少卿 刘亚飞 吴宝宁 《电子测量技术》 北大核心 2024年第4期44-50,共7页
针对二次线性调节器(LQR)权重矩阵选取困难导致的自动驾驶车辆控制精度低、系统适应度欠佳等问题,设计了一种非线性递减权值粒子群算法(NLDW-PSO)。基于二自由度车辆动力学模型,构建了横向跟踪误差模型,设计了前馈控制消除了LQR稳态误差... 针对二次线性调节器(LQR)权重矩阵选取困难导致的自动驾驶车辆控制精度低、系统适应度欠佳等问题,设计了一种非线性递减权值粒子群算法(NLDW-PSO)。基于二自由度车辆动力学模型,构建了横向跟踪误差模型,设计了前馈控制消除了LQR稳态误差;并设计以横向偏差、航向偏差和前轮转向角为评价函数,将系统输出误差状态量反馈至NLDW-PSO算法,所设计的非线性递减惯性权重因子通过提升粒子群体寻优性能,从而自适应调整LQR权重系数更新策略,形成闭环优化控制,最终求解得到系统目标函数极值。将所设计控制器的跟踪效果进行了对比,Carsim/Smulink联合仿真结果表明所提出NLDW-PSO优化LQR算法的跟踪控制效果最优,横向距离偏差最大值为0.076 m,横向距离偏差均值相较于固定权重系数LQR降低了69.74%,显著提高了车辆跟踪控制精度和自适应能力,且对速度变化具有较强鲁棒性。 展开更多
关键词 非线性递减 粒子算法PSO 二次线性调节器LQR 轨迹跟踪控制
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惯性权值对粒子群算法收敛性的影响及改进 被引量:15
4
作者 黄翀鹏 熊伟丽 徐保国 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期31-33,共3页
研究惯性权值对粒子群算法(PSO)收敛性的影响,在分析线性权值递减策略基础上,提出一种基于各粒子适应值的递减策略——FDIW。标准测试函数对比实验表明,该策略可以使粒子在搜索初期获得更好的多样性,从而使粒子具有更强的摆脱局部极值... 研究惯性权值对粒子群算法(PSO)收敛性的影响,在分析线性权值递减策略基础上,提出一种基于各粒子适应值的递减策略——FDIW。标准测试函数对比实验表明,该策略可以使粒子在搜索初期获得更好的多样性,从而使粒子具有更强的摆脱局部极值的能力,在搜索末期可以加快粒子收敛速度以提高PSO算法的性能。 展开更多
关键词 粒子优化算法 惯性 递减策略 适应
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粒子群优化算法惯量权重控制方法的研究 被引量:29
5
作者 刘杨 田学锋 詹志辉 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期364-371,共8页
粒子群优化算法(PSO)是一类随机全局优化技术,算法简单、容易实现而功能强大,目前已成为国际进化计算界研究的热点.粒子群算法的性能受到参数惯量权重ω的影响,大量研究表明,较小的ω具有较好的局部搜索能力,可提高求解精度;较大的ω具... 粒子群优化算法(PSO)是一类随机全局优化技术,算法简单、容易实现而功能强大,目前已成为国际进化计算界研究的热点.粒子群算法的性能受到参数惯量权重ω的影响,大量研究表明,较小的ω具有较好的局部搜索能力,可提高求解精度;较大的ω具有较好的全局搜索能力,在一定程度上可以避免陷入局部最优.很多研究者提出了多种动态调整惯量权重的方法.本文系统地介绍和分析比较了目前动态调整惯量权重的4种典型方法,即线性递减惯量权重、随机惯量权重、凹函数递减惯量权重和凸函数递减惯量权重.为了调查这些控制方法对PSO性能的影响,本文在10个不同的单峰和多峰函数上系统地对这4种方法进行了测试和比较,完整的实验结果比较分析对选择合适的参数控制方法以求解单峰函数和多峰函数具有一定的指导作用. 展开更多
关键词 粒子优化算法 惯量 线性递减 随机法 非线性递减
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接收信号强度指示测距模型修正与粒子群算法权重优化的节点定位算法 被引量:13
6
作者 任克强 温晓珍 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第31期12942-12947,共6页
为了降低接收信号强度指示(RSSI)测距误差对定位精度的影响,提出一种RSSI模型修正与粒群算法(PSO)权重优化相结合的定位算法。首先通过最小化误差平方和原则对RSSI测距模型参数进行校正,避免测距误差带入定位阶段,然后利用三边测量法进... 为了降低接收信号强度指示(RSSI)测距误差对定位精度的影响,提出一种RSSI模型修正与粒群算法(PSO)权重优化相结合的定位算法。首先通过最小化误差平方和原则对RSSI测距模型参数进行校正,避免测距误差带入定位阶段,然后利用三边测量法进行粗略定位,得到未知节点的近似坐标,最后引入改进PSO算法对该近似坐标进行优化,在改进PSO算法中提出一种基于收敛因子的权重策略,有效地平衡了算法的搜索速度与搜索精度,从而得到节点坐标优化值。实验结果表明,该算法能够有效抑制测距误差积累,有更好的收敛性能和更高的全局优化能力,能实现更好的定位效果。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点定位 接收信号强度指示 粒子算法 非线性递减
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基于粒子群算法的多传感器数据融合 被引量:5
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作者 张宇林 蒋鼎国 +2 位作者 黄翀鹏 朱小六 徐保国 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1703-1706,共4页
粒子群算法是一种有效的寻找函数极值的演化计算方法,它简便易行、收敛速度快,但存在收敛精度不高、易陷入局部极值点的缺点。本文对原有算法中的固定惯性权重进行改进,着重分析了惯性权值因子在粒子群优化(PSO)算法中的作用,在现有的... 粒子群算法是一种有效的寻找函数极值的演化计算方法,它简便易行、收敛速度快,但存在收敛精度不高、易陷入局部极值点的缺点。本文对原有算法中的固定惯性权重进行改进,着重分析了惯性权值因子在粒子群优化(PSO)算法中的作用,在现有的线性递减权值方法上,提出一种非线性权值递减策略,并将其尝试性地运用到多传感器融合的领域,运用该算法对数据融合中的加权因子进行估计。实验结果表明,改进的PSO算法能近似最优地确定数据融合中各权值因子,使融合在信息源的可靠性、信息的冗余度/互补性以及进行融合的分级结构不确定的情况下,以近似最优的方式对传感器数据进行融合,有效地从各融合数据中提取有用信息,成功排除噪声干扰,取得了良好的融合结果。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 粒子优化算法 惯性 递减策略
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PSO算法结合BP神经网络在传感器静态非线性校正中的应用 被引量:5
8
作者 张媛媛 徐科军 +2 位作者 许耀华 黄胜初 Yuan-yuan Ke-jun Yao-hua Sheng-chu 《计量学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期-,共4页
将粒子群优化(PSO)算法与BP神经网络相结合,应用在传感器静态非线性特性的校正中.用PSO算法所得到的全局最优值作为BP神经网络的初始权值,训练BP神经网络,训练结束后的神经网络作为传感器的静态特性校正器.应用结果表明,该方法可以提高B... 将粒子群优化(PSO)算法与BP神经网络相结合,应用在传感器静态非线性特性的校正中.用PSO算法所得到的全局最优值作为BP神经网络的初始权值,训练BP神经网络,训练结束后的神经网络作为传感器的静态特性校正器.应用结果表明,该方法可以提高BP神经网络的精度,并且该神经网络具有良好的泛化能力. Abstract: A static nonlinear errors method for correcting the sensors based on BP neural network using particle swarm optimization (PSO) is described. The global best values of particle swarm are used as initial weights of BP neural network to train BP neural network. Then the trained neural network is regarded as the sensor's corrector. The application results show that this method can improve the precision of the BP neural network, and the generalization capability of the neural network is good. 展开更多
关键词 PSO算法 神经网络 传感器 非线性校正 BP NEURAL NETWORK BP NEURAL NETWORK particle swarm optimization generalization capability application results 全局最优 粒子优化 非线性特性 应用结果 训练 静态特性 泛化能力 初始 initial improve 校正器
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基于改进粒子群算法的航空发动机性能综合评价 被引量:1
9
作者 赵凯 李本威 +1 位作者 李冬 李海宁 《航空发动机》 2014年第6期13-17,共5页
针对基于单参数评估发动机性能能力不足的问题,研究了利用多参数综合评估发动机性能的方法;通过对某型发动机台架试车数据分析,确定了使用综合加权法评估发动机性能比算术加权平均法更具合理性;分别利用改进的遗传算法和粒子群优化算法... 针对基于单参数评估发动机性能能力不足的问题,研究了利用多参数综合评估发动机性能的方法;通过对某型发动机台架试车数据分析,确定了使用综合加权法评估发动机性能比算术加权平均法更具合理性;分别利用改进的遗传算法和粒子群优化算法计算多参数的权值,对比结果表明:使用改进的粒子群算法在计算精度和速度上均优于遗传算法。同时还计算了各翻修次数下发动机的性能指标。 展开更多
关键词 多参数 综合评判 遗传算法 粒子算法 航空发动机
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PID神经网络算法对K型热电偶非线性校正 被引量:1
10
作者 苏淑靖 吕楠楠 翟成瑞 《现代电子技术》 北大核心 2018年第14期74-78,共5页
针对火箭发射场发射效应测温系统中K型热电偶存在的非线性特性,设计中将非线性特殊点作为训练样本,采用新型动态PID神经网络算法对热电偶进行非线性校正。针对基本BP算法收敛慢、易陷入局部极值的缺点,提出利用粒子群算法来改进网络的... 针对火箭发射场发射效应测温系统中K型热电偶存在的非线性特性,设计中将非线性特殊点作为训练样本,采用新型动态PID神经网络算法对热电偶进行非线性校正。针对基本BP算法收敛慢、易陷入局部极值的缺点,提出利用粒子群算法来改进网络的寻优过程,并在传统算法基础上对其惯性权值的递减式子进行改进。使用Matlab建模仿真表明,改进算法在寻优过程中,收敛速度快,全局寻优能力强,有较好的控制效果。拟合出的温度电压关系呈现好的线性度,相对误差均控制在1%以内,提高了系统测试精度,满足对火箭发射时温度环境效应的监测要求。 展开更多
关键词 PID神经网算法 K型热电偶 粒子优化 非线性校正 惯性 Matlab
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基于改进粒子群算法的火炮内弹道多参数符合计算 被引量:4
11
作者 贺磊 姚养无 +1 位作者 李树军 丰婧 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第11期165-169,共5页
为了研究火炮在发射过程中膛内火药燃烧规律以及弹丸运动规律,需要建立火炮内弹道数学模型并进行数值求解,在此过程中对部分内弹道参数进行符合计算是优化内弹道模型的重要途经之一。在经典内弹道方程组的基础上,阐述了经典内弹道计算原... 为了研究火炮在发射过程中膛内火药燃烧规律以及弹丸运动规律,需要建立火炮内弹道数学模型并进行数值求解,在此过程中对部分内弹道参数进行符合计算是优化内弹道模型的重要途经之一。在经典内弹道方程组的基础上,阐述了经典内弹道计算原理,并对基本粒子群算法进行了改进,使改进后的粒子群算法在迭代初期有较大的惯性权重ω和学习因子c_(1)以及较小的学习因子c_(2),而在迭代后期有较小的惯性权重ω和学习因子c_(1)以及较大的学习因子c_(2),从而有效地避免粒子群陷入局部最优而导致收敛精度低的缺陷。将改进后的粒子群算法应用于火炮内弹道多参数符合计算,算例结果表明该方法完全满足工程实际要求,具有收敛速度快、符合精度高的特性,是火炮内弹道多参数符合计算的理想算法之一。 展开更多
关键词 内弹道 粒子算法 非线性递减惯性 动态学习因子 符合计算
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基于CGA和PSO的双种群混合算法 被引量:5
12
作者 王永贵 林琳 刘宪国 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第7期148-153,共6页
针对粒子群算法(PSO)收敛速度慢、求解精度不高以及易陷入局部最优的缺点,结合云遗传算法(CGA)和粒子群优化算法,提出一种新型的双种群混合算法(CGA-PSO)。将整个种群平均分成2个子群,分别采用云遗传算法和加入自调整惯性权值策略的粒... 针对粒子群算法(PSO)收敛速度慢、求解精度不高以及易陷入局部最优的缺点,结合云遗传算法(CGA)和粒子群优化算法,提出一种新型的双种群混合算法(CGA-PSO)。将整个种群平均分成2个子群,分别采用云遗传算法和加入自调整惯性权值策略的粒子群优化算法完成进化。通过引入一种新型的信息交流机制:两子群子代间信息交流以及子代与父代间信息交流,共享最优个体,淘汰最劣个体,实现共同进化,适时对粒子群适应度较差的个体进行云变异操作,该操作是基于云模型的随机性和稳定性,利用全局最优位置和最劣位置实现对部分粒子位置的变异过程。对5个经典测试函数进行测试,并与CGA和PSO算法及其优化算法进行比较,结果表明,CGA-PSO算法具有较高的搜索效率、求解精度和较快的收敛速度,鲁棒性也较强。 展开更多
关键词 遗传算法 粒子优化算法 双种混合算法 自调整惯性策略 信息交流机制 云变异操作
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改进PSO-BPNN算法在管道腐蚀预测中的应用 被引量:10
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作者 肖斌 张恒宾 刘宏伟 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2022年第1期27-33,共7页
输油管道由于埋藏环境、运输介质等影响,随着使用年限增加,管道会逐渐出现腐蚀,常规的腐蚀管道剩余强度计算方法有公式计算和有限元分析(FEA)等。针对常规方法中公式计算准确性较低和有限元分析过于复杂的问题,提出了一种改进的粒子群... 输油管道由于埋藏环境、运输介质等影响,随着使用年限增加,管道会逐渐出现腐蚀,常规的腐蚀管道剩余强度计算方法有公式计算和有限元分析(FEA)等。针对常规方法中公式计算准确性较低和有限元分析过于复杂的问题,提出了一种改进的粒子群算法优化的神经网络模型(IPSO-BPNN)来预测腐蚀管道剩余强度。首先,在传统粒子群算法的基础上,提出了一种新的非线性递减惯性权重用于快速更新粒子速度和位置,并引入了遗传交叉算子增加粒子的多样性,形成了改进的粒子群算法(IPSO);其次,采用IPSO算法对神经网络的权重和阈值进行优化,并使用优化后的权重和阈值初始化神经网络,建立了IPSO-BPNN模型;最后,在2个真实的管道测试爆破数据集上进行实验,分别使用线性回归(LR)、FEA、前馈神经网络(BPNN)、粒子群算法前馈神经网络(PSO-BPNN)以及IPSO-BPNN模型对腐蚀管道剩余强度进行预测,使用平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)作为评估模型预测性的指标。在2个数据集的测试集上的结果表明:IPSO-BPNN模型的MAE分别为0.525 4、0.718 5,MAPE分别为3.77%、2.68%,RMSE分别为0.672 6、0.947 2,3项指标较LR、FEA、BPNN和PSO-BPNN有明显提升。改进PSO-BPNN算法可以提高腐蚀管道剩余强度预测的准确性,可以为管道检查提供较为准确的依据。 展开更多
关键词 粒子优化算法 非线性递减惯性 神经网络 腐蚀管道 剩余强度
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基于PSO的RBF神经网络在热工系统辨识中的应用 被引量:4
14
作者 王学厚 韩璞 +1 位作者 李岩 贾增周 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第1期52-56,共5页
在神经网络辨识大迟延对象时,模型类中迟延时间多是根据经验估测的,而不同的值对神经网络辨识的精度和效率就会不同。针对上述问题,将基于正交最小二乘(OLS)算法的径向基(RBF)神经网络和粒子群优化(PSO)算法相结合对热工系统的复杂对象... 在神经网络辨识大迟延对象时,模型类中迟延时间多是根据经验估测的,而不同的值对神经网络辨识的精度和效率就会不同。针对上述问题,将基于正交最小二乘(OLS)算法的径向基(RBF)神经网络和粒子群优化(PSO)算法相结合对热工系统的复杂对象进行辨识仿真。通过对电厂一次风量数据和平均床温数据的仿真实验结果表明,在RBF神经网络对大迟延对象进行辨识时,通过PSO算法进一步确定其最佳迟延时间,从而得到更精确的模型并提高辨识效率,可以取得良好的效果。 展开更多
关键词 粒子优化算法 非线性递减策略 径向基神经网络 正交最小二乘算法 热工系统辨识
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老旧小区移动充电车避障路径规划与跟踪控制
15
作者 覃频频 梁文彬 +1 位作者 李龙杰 叶磊 《现代制造工程》 2025年第8期39-47,62,共10页
针对移动充电车在老旧小区狭窄道路主动避障与跟踪控制存在的问题,提出了一种基于道路模型的避障路径规划与低速跟踪控制策略。首先,构建了小区道路模型,在考虑路径质量与道路风险势场的前提下,采用五次项路径规划算法实现最优避障路径... 针对移动充电车在老旧小区狭窄道路主动避障与跟踪控制存在的问题,提出了一种基于道路模型的避障路径规划与低速跟踪控制策略。首先,构建了小区道路模型,在考虑路径质量与道路风险势场的前提下,采用五次项路径规划算法实现最优避障路径规划。其次,设计了一种基于遗传非线性递减权值粒子群优化算法(Genetic Nonlinear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization algorithm,GA-NLDWPSO)的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)横向和速度补偿PID纵向的控制器,实现对规划路径的跟踪。最后,搭建PreScan、CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,验证所提出方法的有效性。仿真结果表明,所提出的方法能够确保移动充电车在安全避障的前提下,针对其低速特点,实现速度控制的快速响应,稳定后最大纵向速度误差为0.059 km/h,最大横向误差有效降低,显著提高了跟踪精度和稳定性。 展开更多
关键词 移动充电车 避障路径规划 遗传非线性递减权值粒子群算法 低速控制
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