基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法 被引量：4

1

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-序列二次规划(ga-sqp) 正则化方法 非线性优化

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序列二次规划-遗传算法及其在变压器局部放电超声定位中的应用 被引量：26

2

作者 刘化龙 胡钋 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期130-135,共6页

针对基本遗传算法(genetic algorithm,GA)局部寻优能力较差和易出现早熟收敛现象,提出了一种改进的遗传算法,即序列二次规划-遗传算法(sequential quadratic programminggenetic algorithm,SQP-GA)。该混合优化算法SQP-GA在基本GA中引... 针对基本遗传算法(genetic algorithm,GA)局部寻优能力较差和易出现早熟收敛现象,提出了一种改进的遗传算法,即序列二次规划-遗传算法(sequential quadratic programminggenetic algorithm,SQP-GA)。该混合优化算法SQP-GA在基本GA中引入序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)算法,经典算法SQP作为一个元算子有效地提高了基本GA的局部搜索能力,并克服了早熟收敛现象。函数仿真测试结果表明,SQP-GA混合优化算法在收敛速度和寻优精度上都优于基本GA,表明所提出的算法的有效性。同时,利用提出的SQP-GA求解变压器局部放电超声波定位问题,并将其定位结果与GA和非智能算法的定位结果进行比较;算例结果表明,基于SQP-GA的变压器局部放电超声定位法能有效地防止结果陷入局部最优,该方法的定位效果理想。 展开更多

关键词 遗传算法 序列二次规划-遗传算法 变压器 局部放电 超声波定位 非智能算法

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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：20

3

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) 序列二次规划(SQP) 可重复使用运载器

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解无交叉约束类二次 0-1 规划模型的一种方法 被引量：4

4

作者 姜大立 朱松年 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期667-671,共5页

提出了用遗传算法构造求解无交叉约束类二次０－１规划模型的方法，给出了具体步骤及实验。结果表明此法求解速度理想，易达最优解，可以处理较大规模的问题。

关键词 0-1规模 遗传算法 系统工程 二次规划

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二次型0-1分配问题的遗传算法求解 被引量：2

5

作者 刘昆 颜钢锋 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第3期65-66,73,共3页

文章针对数学中一类计算非常困难的二次型０－１分配问题，提出遗传算法的求解思想，并根据问题的具体特点对算法进行改进，将复杂的约束条件包含在适应值函数中，构造非线性变化的动态适应值来求解该类问题。最后成功地运用于一个分散... 文章针对数学中一类计算非常困难的二次型０－１分配问题，提出遗传算法的求解思想，并根据问题的具体特点对算法进行改进，将复杂的约束条件包含在适应值函数中，构造非线性变化的动态适应值来求解该类问题。最后成功地运用于一个分散决策问题实例，与常规遗传算法相比该搜索算法具有明显的优越性。 展开更多

关键词 二次型0-1分配问题 遗传算法 整数规划 目标函数

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采用融合遗传算法的高速公路服务区综合能源系统优化调度研究 被引量：11

6

作者 李杰 高爽 +1 位作者 袁博兴 张懿璞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期200-211,共12页

为达成“碳中和”目标愿景、促进公路交通系统与新能源的融合,以高速公路服务区为研究对象,考虑服务区内电、冷、热、气共4种负荷需求,构建了包含风光发电的新能源发电方式和电转气设备的高速公路服务区综合能源系统。在此基础上,以风... 为达成“碳中和”目标愿景、促进公路交通系统与新能源的融合,以高速公路服务区为研究对象,考虑服务区内电、冷、热、气共4种负荷需求,构建了包含风光发电的新能源发电方式和电转气设备的高速公路服务区综合能源系统。在此基础上,以风电、光伏出力日前预测和多能负荷日前消耗为输入,各能源设备出力及购能分配为输出,以总成本最低为目标函数,考虑能量平衡、设备安全、运行状态等约束,建立了高速公路服务区综合能源系统优化调度模型。针对高速公路服务区综合能源系统调度问题,设计了遗传-序列二次规划融合优化算法,并以某服务区夏季典型日为例进行验证。结果表明:所构建的调度系统能够有效消纳可再生能源出力,协调外部购电、购气的比例,最终达到降低成本的效果;所提融合算法的调度结果与传统遗传算法、传统序列二次规划算法相比,在成本上分别降低了11.52%、0.70%,求解耗时仅为传统遗传算法的6.7%,独立性相比传统序列二次规划算法得到了提高。 展开更多

关键词 高速公路服务区 新能源 遗传-序列二次规划算法 优化调度 电转气

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助推-滑翔导弹弹道优化研究 被引量：39

7

作者 李瑜 杨志红 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期66-71,共6页

针对助推-滑翔导弹的弹道优化问题,给出了一种求解其最大射程弹道的分段优化方法,建立了其纵平面运动模型和弹道优化模型。在考虑攻角绝对值、攻角变化率、法向过载、分离点攻角衔接及落地条件等约束下,应用序列二次规划法求解了其最大... 针对助推-滑翔导弹的弹道优化问题,给出了一种求解其最大射程弹道的分段优化方法,建立了其纵平面运动模型和弹道优化模型。在考虑攻角绝对值、攻角变化率、法向过载、分离点攻角衔接及落地条件等约束下,应用序列二次规划法求解了其最大射程弹道。分析表明,助推-滑翔导弹比传统弹道导弹射程显著提高,其最优弹道的起伏有助于增大射程和提高突防能力。 展开更多

关键词 助推-滑翔 导弹 弹道优化 最优控制 序列二次规划

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基于混合遗传算法的混合动力汽车优化设计研究 被引量：6

8

作者 吴艳苹 刘旭东 段建民 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第9期22-24,共3页

针对混合动力汽车驱动系统参数优化设计问题的特点,将自适应遗传算法与序列二次规划算法相结合,构成用于求解该问题的混合遗传算法。一方面该算法提出了新的自适应交叉和变异概率调整公式,以保证全局收敛性。另一方面通过改进自适应遗... 针对混合动力汽车驱动系统参数优化设计问题的特点,将自适应遗传算法与序列二次规划算法相结合,构成用于求解该问题的混合遗传算法。一方面该算法提出了新的自适应交叉和变异概率调整公式,以保证全局收敛性。另一方面通过改进自适应遗传算法与序列二次规划算法的结合方式,以加快局部搜索的速度和求解质量。实例优化结果表明,该算法提高了收敛速度和求解精度,保证了全局收敛性,在混合动力汽车驱动系统参数优化设计中的应用是有效的。 展开更多

关键词 混合动力汽车 优化设计 混合遗传算法 序列二次规划

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基于隐式基因混合遗传算法的多脉冲交会导引 被引量：2

9

作者 欧阳高翔 王小丽 +1 位作者 孙成明 杨新 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2810-2816,共7页

针对航天器交会远程导引段时间非固定多脉冲轨道转移问题,研究多约束条件下且脉冲数未知的共面椭圆交会燃料最省导引律设计。因不同脉冲数将造成多脉冲优化问题求解变量和约束条件个数随之变化,为此在遗传算法中引入隐式基因使得种群中... 针对航天器交会远程导引段时间非固定多脉冲轨道转移问题,研究多约束条件下且脉冲数未知的共面椭圆交会燃料最省导引律设计。因不同脉冲数将造成多脉冲优化问题求解变量和约束条件个数随之变化,为此在遗传算法中引入隐式基因使得种群中样本个体的基因具有长度可变特性,在单层迭代框架下可同时解出最优脉冲数和脉冲矢量。为进一步改善性能指标还将端点滑行时间作为优化变量,使得在最佳转移时刻进行离轨脉冲作用。寻优过程首先由遗传算法给出设计变量估计值,再由序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)求解全局最优解。最后基于主矢量和最优控制判据,表明所设计的含隐式基因混合遗传算法是求解复杂问题的有效全局优化方法,可解决一类优化变量个数可变的最优多脉冲远程导引律设计问题。 展开更多

关键词 多脉冲 共面椭圆交会 隐式基因 混合遗传算法 序列二次规划 主矢量

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Markowiz模型的遗传模拟退火算法 被引量：1

10

作者 徐咏梅 钟拥军 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2007年第11期15-16,共2页

1952年,Markowiz提出投资组合选择的均值-方差模型,它标志着现代投资组合理论的开端.Markowiz模型定量地分析了投资组合中风险与收益之间的内在关系,系统地描述和解决投资组合的最优化问题.该模型实际上是一个关于正定矩阵的二次规划模... 1952年,Markowiz提出投资组合选择的均值-方差模型,它标志着现代投资组合理论的开端.Markowiz模型定量地分析了投资组合中风险与收益之间的内在关系,系统地描述和解决投资组合的最优化问题.该模型实际上是一个关于正定矩阵的二次规划模型,该模型在构造大规模证券组合方面并没有得到广泛应用,其原因在于当变量数目较大时,协方差矩阵中包含大量非零元素,使得相应二次规划的求解在计算上相当困难,大量文献对此进行了研究.本文运用遗传算法给出了Markowitz模型的一般求解方法,该方法有适应性广、有全局收敛性以及求解速度快的特点. 展开更多

关键词 均值-方差模型 遗传模拟退火算法 MARKOWITZ模型 投资组合选择 现代投资组合理论 二次规划模型 协方差矩阵 求解方法

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求解全局优化问题的混合智能算法 被引量：9

11

作者 李宏 焦永昌 张莉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第16期9-11,18,共4页

把序列二次规划作为遗传算法的一个局部搜索算子,嵌入到实数编码遗传算法中,构成一种基于序列二次规划和实数编码遗传算法的高效的混合智能算法。该方法充分利用序列二次规划法的强局部搜索能力和遗传算法的全局收敛性,使得混合算法的... 把序列二次规划作为遗传算法的一个局部搜索算子,嵌入到实数编码遗传算法中,构成一种基于序列二次规划和实数编码遗传算法的高效的混合智能算法。该方法充分利用序列二次规划法的强局部搜索能力和遗传算法的全局收敛性,使得混合算法的全局收敛性得到改善并且减少了计算量。数值实验结果表明,混合算法是高效可靠的。 展开更多

关键词 全局优化 智能算法 遗传算法 序列二次规划 无约束优化

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月球精确软着陆最优标称轨迹在轨制导方法 被引量：7

12

作者 梁栋 刘良栋 何英姿 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期27-35,共9页

为实现在月球表面期望的着陆点进行精确软着陆(PPL),且满足燃耗最优性要求,基于提出的LIDAR目标点在轨自主选定的月球精确软着陆方案,对月球PPL最优标称轨迹在轨快速规划制导方法进行研究。首先针对月球PPL三维球体非线性轨道动力学模型... 为实现在月球表面期望的着陆点进行精确软着陆(PPL),且满足燃耗最优性要求,基于提出的LIDAR目标点在轨自主选定的月球精确软着陆方案,对月球PPL最优标称轨迹在轨快速规划制导方法进行研究。首先针对月球PPL三维球体非线性轨道动力学模型,采用Legendre-Gauss-Lobatto伪光谱方法将轨迹优化的最优控制问题转化为非线性规划问题(NLP),再利用SQP优化算法求解月球PPL最优标称轨迹,最后通过遗传算法对优化结果进行验证,并提出应用遗传算法提供SQP在轨规划初值数据库的方案。仿真结果表明了最优标称轨迹在轨规划方法的快速性和有效性。 展开更多

关键词 制导 精确软着陆 最优轨迹 伪谱法 序列二次规划 遗传算法 月球探测

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复合材料定向管轻量化设计 被引量：4

13

作者 蔡德咏 马大为 +2 位作者 于存贵 乐贵高 聂赟 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期168-172,177,共6页

为了获得性能好质量轻的定向管,建立了以质量最小为目标函数,以刚强度要求为约束条件,以复合材料的铺层厚度和缠绕角为优化设计变量的复合材料定向管优化数学模型。应用Py-thon语言实现ABAQUS的二次开发,得到了复合材料定向管的参数化... 为了获得性能好质量轻的定向管,建立了以质量最小为目标函数,以刚强度要求为约束条件,以复合材料的铺层厚度和缠绕角为优化设计变量的复合材料定向管优化数学模型。应用Py-thon语言实现ABAQUS的二次开发,得到了复合材料定向管的参数化有限元模型。选用多岛遗传算法和序列二次规划法相结合的优化策略,基于iSIGHT优化平台建立了定向管动力学优化求解框架。优化后的复合材料定向管刚强度满足设计要求,质量减小21.9%。 展开更多

关键词 复合材料定向管 二次开发 多岛遗传算法 序列二次规划法 动力学优化

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基于Gauss伪谱法的飞机最优目标瞄准控制 被引量：5

14

作者 程建锋 董新民 +1 位作者 薛建平 谭雪芹 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第11期3291-3295,共5页

为实现战对抗时对逃逸目标的最优瞄准,提出了一种基于高斯伪谱法(GPM)的控制方法。建立了考虑敏捷性、多约束的飞机动态方程,推导了两阶段目标瞄准条件表达式,并设计优化指标,在此基础上将飞机最优瞄准概括为带约束终端时间未知的多阶... 为实现战对抗时对逃逸目标的最优瞄准,提出了一种基于高斯伪谱法(GPM)的控制方法。建立了考虑敏捷性、多约束的飞机动态方程,推导了两阶段目标瞄准条件表达式,并设计优化指标,在此基础上将飞机最优瞄准概括为带约束终端时间未知的多阶最优控制问题。利用高斯伪谱法将此连续的边值最优控制问题离散并转化为等价的非线性规划(NLP)问题,通过遗传算法(GA)解算其初值,并应用序列二次规划(SQP)算法求解。仿真结果表明:所设计的控制方法能有效实现对目标的瞄准,满足武器发射条件。 展开更多

关键词 最优目标瞄准 轨迹优化 高斯伪谱法 序列二次规划 遗传算法

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船舶坐墩墩木布局及尺寸优化设计 被引量：11

15

作者 程远胜 游建军 《船舶力学》 EI 2004年第2期63-70,共8页

本文建立了船舶坐墩墩木布局及尺寸优化设计的数学模型,用分级优化方法来求解,其中,外层采用遗传算法确定墩木最佳位置,内层采用序列二次规划方法确定墩木最佳尺寸。讨论了尾部墩木可布置数目、随船下水架刚性和墩木最大容许厚度对优化... 本文建立了船舶坐墩墩木布局及尺寸优化设计的数学模型,用分级优化方法来求解,其中,外层采用遗传算法确定墩木最佳位置,内层采用序列二次规划方法确定墩木最佳尺寸。讨论了尾部墩木可布置数目、随船下水架刚性和墩木最大容许厚度对优化结果的影响。计算结果表明,增加船体尾部墩木的数目可节省墩木材料;将墩木搁置在适当“软”的基础上,对节省墩木材料和保证船体结构均匀受力有利;增大墩木最大容许厚度可节省墩木材料,但对船体结构均匀受力不利。 展开更多

关键词 船舶坐墩 配墩优化 分级优化 遗传算法 序列二次规划法 船体结构 墩木布局 尺寸优化设计

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基于iSIGHT的铁道车辆横向稳定性优化设计 被引量：9

16

作者 钟睦 曹炜洲 黄尊地 《铁道机车车辆》 北大核心 2010年第2期19-21,共3页

提出了一种铁道车辆横向稳定性的优化集成设计方法,其基本原理是采用多体系统动力学分析软件SIMPACK建立铁道车辆动力学模型,采用优化软件iSIGHT,实现与SIMPACK的数据传递与过程集成,运用多岛遗传算法和序列二次规划算法相结合的优化策... 提出了一种铁道车辆横向稳定性的优化集成设计方法,其基本原理是采用多体系统动力学分析软件SIMPACK建立铁道车辆动力学模型,采用优化软件iSIGHT,实现与SIMPACK的数据传递与过程集成,运用多岛遗传算法和序列二次规划算法相结合的优化策略,对铁道车辆悬挂参数进行优化设计,提高铁道车辆的临界失稳速度,改善其横向稳定性。实际分析计算表明,该设计方法可显著提高设计效率。 展开更多

关键词 车辆 稳定性 优化 ISIGHT SIMPACK 多岛遗传算法 序列二次规划

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非充分灌溉下精量灌溉决策方法研究 被引量：2

17

作者 张育斌 魏正英 +2 位作者 张磊 张帅 周瑞 《现代电子技术》 北大核心 2017年第1期115-118,124,共5页

针对我国干旱半干旱地区节水灌溉中需要动态调节的问题,提出在灌溉决策中考虑非充分灌溉因素,运用Jensen乘法模型建立"灌水-收益"的数学模型,采用遗传算法、基于SQP算法和基于有效集算法的fmincon函数求解模型,以宝鸡峡灌区... 针对我国干旱半干旱地区节水灌溉中需要动态调节的问题,提出在灌溉决策中考虑非充分灌溉因素,运用Jensen乘法模型建立"灌水-收益"的数学模型,采用遗传算法、基于SQP算法和基于有效集算法的fmincon函数求解模型,以宝鸡峡灌区冬小麦为例,验证所建模型的准确性及求解方法的可行性,对比计算结果发现,基于SQP算法的fmincon函数运算结果最优,相对遗传算法其灌溉收益提高3%,运行时间降低60%,稳定性优异,并使用该算法进行了非充分优化灌溉下的决策系统设计。 展开更多

关键词 非充分灌溉 序列二次规划算法 决策 灌水-收益模型

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基于等效刚度矩阵的复合材料机翼盒段优化设计 被引量：4

18

作者 唐振杰 李玉龙 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期521-525,共5页

通过刚度矩阵转换,将复合材料层合板等效成正交各向异性材料板,并采用beam单元模拟加筋桁条。将机翼盒段的蒙皮厚度和加筋桁条面积作为设计变量,机翼盒段的质量作为目标函数,运用多岛遗传算法和序列二次规划算法相结合的优化方法,对多... 通过刚度矩阵转换,将复合材料层合板等效成正交各向异性材料板,并采用beam单元模拟加筋桁条。将机翼盒段的蒙皮厚度和加筋桁条面积作为设计变量,机翼盒段的质量作为目标函数,运用多岛遗传算法和序列二次规划算法相结合的优化方法,对多变量、多约束条件下的大展弦比复合材料机翼进行结构优化设计。通过算例分析,机翼的复合材料结构质量下降了9.55%,优化时间较短。 展开更多

关键词 刚度矩阵 多岛遗传算法 序列二次规划算法 结构优化设计

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基于时间最短的SGKW共面打击轨道优化设计 被引量：3

19

作者 胡正东 张皓之 蔡洪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期555-560,共6页

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最短打击时间要求,研究了SGKW共面打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化平面运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将时间最短共面... 天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最短打击时间要求,研究了SGKW共面打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化平面运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将时间最短共面打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题。由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解未知参数。仿真结果验证了上述方法的有效性。 展开更多

关键词 天基对地打击动能武器 庞特里亚金极大值原理 时间最短共面打击轨道 遗传算法 序列二次规划

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天基对地打击动能武器最大横程分析 被引量：1

20

作者 胡正东 张皓之 蔡洪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期249-253,共5页

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最大横程要求,研究了SGKW打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化空间运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将横程最大打击轨道的最... 天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最大横程要求,研究了SGKW打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化空间运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将横程最大打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题。由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解未知参数。仿真结果验证了上述方法的有效性。最后,对SGKW的打击覆盖范围也进行了简要分析。 展开更多

关键词 天基对地打击动能武器 庞特里亚金极大值原理 横程最大打击轨道 遗传算法 序列二次规划

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