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改进鲸鱼优化算法在前向激光散射颗粒测量技术粒径分布反演中的应用 被引量：1
1
作者 刘会玲 韩星星 +2 位作者 赵蓓 高冰 汪加洁 《光子学报》 北大核心 2025年第3期118-131,共14页
颗粒粒度分布反演算法优化是前向激光散射法测量颗粒粒径分布中的一个关键问题。对于待测颗粒群粒径分布呈现双峰或多峰的情况,由于反演过程中的寻优参数成倍增加,反演计算量成指数增大,传统反演算法存在寻优效率快速下降,鲁棒性和反演... 颗粒粒度分布反演算法优化是前向激光散射法测量颗粒粒径分布中的一个关键问题。对于待测颗粒群粒径分布呈现双峰或多峰的情况,由于反演过程中的寻优参数成倍增加,反演计算量成指数增大,传统反演算法存在寻优效率快速下降,鲁棒性和反演精度迅速恶化等问题。通过改进鲸鱼优化算法在多维函数求解寻优中的特性,针对前向激光散射法中颗粒粒径分布反演问题提出了一种对数形式的自适应概率阈值和非线性变化的收敛因子,提高了鲸鱼优化算法在反演寻优过程中平衡全局搜索以及局部寻优的能力。通过反向学习方法进行初始化以及借助贪婪原则进行个体更新,可以实现对颗粒粒度分布的精确快速反演。仿真结果表明,该算法对在不同程度随机噪声下服从正态分布、Rosin-Rammler分布和Johnson'S_(B)分布的单峰及多峰分布具有很好的鲁棒性与反演精度。将该算法应用于聚苯乙烯标准颗粒群的实验测量,得到了很好的反演结果,验证了该算法在抗噪性能和测量准确性上的有效性。 展开更多
关键词 前向激光散射 群智能优化算法 鲸鱼优化算法 颗粒粒度分布 多峰分布
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基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测 被引量：1
2
作者 陈峥 彭月 +3 位作者 胡竞元 申江卫 肖仁鑫 夏雪磊 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期319-330,共12页
为解决采用数据驱动的方法对锂离子电池容量进行预测时,难以获取完整充电数据、数据采样精度低和特征因子提取质量不佳等问题,本工作提出了一种基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测方法。首先,为提升数据精度,利用... 为解决采用数据驱动的方法对锂离子电池容量进行预测时,难以获取完整充电数据、数据采样精度低和特征因子提取质量不佳等问题,本工作提出了一种基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测方法。首先,为提升数据精度,利用三次样条插值对充电数据进行补充。其次,通过挖掘充电电压曲线与容量衰退之间的规律,确定特征因子为某充电时间区间的电压增量,并利用增强鲸鱼算法,从短期充电数据中实现了老化特征的有效提取。随后,构建了高斯过程回归容量预测模型,在确定训练数据量后,对比了不同算法的预测结果,验证了所构建模型的有效性。最后,将该方法在不同电池上进行测试,验证了预测精度和泛化能力。结果表明:对于实验室数据集,将前15%老化特征作为训练集时,可将该类电池最大误差控制在2.49%以内,且97%的预测误差控制在1.5%内;对于公开数据集,仅12组训练数据就能将该类电池最大误差控制在1%以内,实现了利用低精度和短期充电数据对电池容量的准确预测。 展开更多
关键词 锂离子电池 短期充电数据 容量预测 增强鲸鱼优化算法 高斯过程回归
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融合多策略改进鲸鱼优化算法及其应用 被引量：6
3
作者 冯增喜 李嘉乐 +1 位作者 葛珣 周瑶佳 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期590-603,共14页
针对鲸鱼优化算法存在的收敛精度低和易陷入局部最优的缺陷,提出一种融合多策略改进鲸鱼优化算法(IWOA)。首先在生成初始种群时引入佳点集理论以增加初始种群多样性;然后通过对最优个体采用变异逐维优化策略以增强算法的局部开发能力;... 针对鲸鱼优化算法存在的收敛精度低和易陷入局部最优的缺陷,提出一种融合多策略改进鲸鱼优化算法(IWOA)。首先在生成初始种群时引入佳点集理论以增加初始种群多样性;然后通过对最优个体采用变异逐维优化策略以增强算法的局部开发能力;最后对劣等个体进行混沌干扰,增强算法的全局搜索能力。将IWOA与5种其他群体智能优化算法对测试函数进行仿真实验,并将其应用到优化冷水机组负荷分配问题中,实验结果表明IWOA具有良好的寻优性能。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 多策略 佳点集 混沌干扰 负荷分配
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三维无线传感器网络中虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法 被引量：2
4
作者 侯华 周佳明 蔡剑平 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期152-156,共5页
针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力... 针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力算法引导最优个体位置更新,加快算法寻优速度;引入多样性策略,控制种群的变化,提升算法寻优能力。仿真结果表明,与改进鲸鱼优化算法(WOA)、改进麻雀搜索算法和改进人工蜂群算法相比,本文所提算法提高了节点覆盖率并改善了网络的连通性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖优化 鲸鱼优化算法 覆盖率
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非支配排序鲸鱼优化算法在深圳沿江沉管隧道管节长度优化中的应用
5
作者 苏林王 赵一鸣 +1 位作者 王雪刚 左华楠 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第5期964-974,共11页
为解决沉管隧道管节长度传统优化算法在多目标优化中的局限性问题,提出一种基于非支配排序的改进鲸鱼优化算法(NDSWOA)。首先,分析沉管隧道管节长度对施工工期、造价及结构安全性的影响因素,并建立多目标优化模型;然后,设计并实现NDSWO... 为解决沉管隧道管节长度传统优化算法在多目标优化中的局限性问题,提出一种基于非支配排序的改进鲸鱼优化算法(NDSWOA)。首先,分析沉管隧道管节长度对施工工期、造价及结构安全性的影响因素,并建立多目标优化模型;然后,设计并实现NDSWOA算法,将非支配排序机制与鲸鱼优化算法相结合,以增强算法的全局搜索能力和解集多样性;最后,选取深圳沿江沉管隧道项目为工程案例,采用NDSWOA优化管节长度,并与NSGA-Ⅱ和MOEA/D等传统优化算法进行对比分析。试验结果表明:1)NDSWOA在处理沉管隧道管节长度优化问题时,展现出更快的收敛速度和更优的解质量,能够生成均匀分布的帕累托前沿解。2)相比于NSGA-Ⅱ和MOEA/D,NDSWOA在优化工期、造价和结构安全性方面表现更优,由此优化得到推荐管节长度为80 m,可在各优化目标之间取得平衡。 展开更多
关键词 沉管隧道 管节长度优化 非支配排序 鲸鱼优化算法 多目标优化
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基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制
6
作者 单泽彪 王宇航 +1 位作者 魏昌斌 刘小松 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1243-1252,共10页
为了提高四旋翼无人机位姿轨迹跟踪控制的快速性及精确性,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制方法。针对传统鲸鱼算法收敛精度低和速度慢的问题,通过Logistic混沌映射与Skew Tent映射相结合的方式来提高初始种群... 为了提高四旋翼无人机位姿轨迹跟踪控制的快速性及精确性,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制方法。针对传统鲸鱼算法收敛精度低和速度慢的问题,通过Logistic混沌映射与Skew Tent映射相结合的方式来提高初始种群的多样性,同时通过引入交叉算子与高斯变异算子来增强全局的搜索能力,防止搜索过程陷入局部最优。设计了一种基于鲸鱼优化算法的模糊自抗扰控制器,采用改进的鲸鱼优化算法对模糊自抗扰控制器的最优调整系数、模糊自抗扰控制器中非线性误差反馈控制率的微积分增益以及扩张状态观测器的误差校正系数进行迭代优化。仿真结果表明:本文提出的控制方法相对于其他控制方法能够有效地提高系统的控制性能,准确地跟踪期望飞行轨迹,加快控制系统的动态响应、降低稳态误差、提高抗干扰能力。 展开更多
关键词 无人机控制 自抗扰控制 模糊自抗扰控制 参数自整定 鲸鱼优化算法 混沌映射 交叉算子 高斯变异算子
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基于鲸鱼优化算法-支持向量机判别模型的风化基岩富水性评价:以神府煤田张家峁煤矿为例
7
作者 侯恩科 吴家镁 +1 位作者 杨帆 张池 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期119-127,共9页
为实现风化基岩含水层富水性的准确预测,以张家峁井田内的28组风化基岩抽水试验钻孔数据作为训练及验证样本,选取风化基岩的岩性组合指数、风化指数、厚度、岩芯采取率、埋深作为评价指标,提出基于鲸鱼优化算法-支持向量机(whale optimi... 为实现风化基岩含水层富水性的准确预测,以张家峁井田内的28组风化基岩抽水试验钻孔数据作为训练及验证样本,选取风化基岩的岩性组合指数、风化指数、厚度、岩芯采取率、埋深作为评价指标,提出基于鲸鱼优化算法-支持向量机(whale optimization algorithm-support vector machines,WOA-SVM)的风化基岩含水层富水性判别模型。该模型可对无抽水试验资料区域的风化基岩的富水性级别进行预测,综合利用井田内249组勘探钻孔的地质信息,实现井田的风化基岩富水性分区。研究表明,张家峁井田风化基岩整体富水性较弱,且空间分布不均;井田中部和乌兰不拉沟沿线的局部地区存在强富水性区域,但其分布范围较小,中西部和东南部有部分中等富水性区域,东北部及西南部区域几乎全为弱和极弱富水性。该方法预测的结果与实际较为吻合,研究成果可为矿井安全生产提供参考,也为风化基岩富水性预测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 风化基岩 支持向量机(SVM) 鲸鱼优化(woa) 富水性分区
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多策略改进鲸鱼优化算法的移动机器人路径规划
8
作者 黄开启 许军 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期121-125,共5页
在移动机器人路径规划研究中,鉴于传统鲸鱼优化算法(WOA)会出现收敛速率慢、精度不高和容易进入局优等固有的缺陷,提出一种多策略改进的鲸鱼优化算法(MSIWOA)。提出融合Logistic-Tent复合混沌映射与反向学习策略,以改进算法的初始种群... 在移动机器人路径规划研究中,鉴于传统鲸鱼优化算法(WOA)会出现收敛速率慢、精度不高和容易进入局优等固有的缺陷,提出一种多策略改进的鲸鱼优化算法(MSIWOA)。提出融合Logistic-Tent复合混沌映射与反向学习策略,以改进算法的初始种群生成机制。引入非线性收敛因子和自适应惯性权重策略,旨在平衡算法初期探索能力和后期精细化寻优能力。引入随机差分策略,以求提高种群多样性与全局搜索水平。实验结果表明:MSIWOA在基准测试函数上展现出更快的收敛速度和更精确的寻优结果。MSIWOA在最短路径长度、耗时以及拐点数等指标上均表现最优,验证了算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 路径规划 自适应权重 Logistic-Tent复合混沌映射 随机差分策略
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基于增强型鲸鱼优化算法CNN-BiGRU-AT模型的燃料电池衰退预测
9
作者 全睿 程功 +2 位作者 周宇龙 章国光 全琎 《电工技术学报》 北大核心 2025年第19期6342-6358,共17页
为了进一步提高传统深度学习方法预测燃料电池剩余使用寿命(RUL)的精度,该文提出了一种综合卷积神经网络(CNN)、双向门控循环单元(BiGRU)和注意力机制(AT)的混合模型。利用奇异谱分析对燃料电池衰减数据进行预处理、消除噪声并获取有效... 为了进一步提高传统深度学习方法预测燃料电池剩余使用寿命(RUL)的精度,该文提出了一种综合卷积神经网络(CNN)、双向门控循环单元(BiGRU)和注意力机制(AT)的混合模型。利用奇异谱分析对燃料电池衰减数据进行预处理、消除噪声并获取有效信息,CNN-BiGRU提取其时空特征、历史和未来信息,AT进一步探索时空相关性,并采用增强型鲸鱼优化算法(EWOA)对模型超参数进行优化。结果表明,与长短期记忆(LSTM)网络、CNN、GRU、CNN-GRU、CNN-BiGRU、BiGRU-AT、CNN-BiGRU-AT和其他算法优化的CNN-BiGRU-AT相比,在40%训练数据下,EWOA优化的CNN-BiGRU-AT模型其方均根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和相对误差(RE)均最小,最小值分别为0.2021%、0.1278%、0.033%和0.027%。此外,该模型在缺失数据达60%的情况下仍能保持较强的鲁棒性,其最小RMSE、MAE、MAPE和RE分别为0.3879%、0.2559%、0.0811%和0.32%,具有较好的燃料电池剩余使用寿命预测性能。 展开更多
关键词 燃料电池 剩余使用寿命 双向门控循环单元 注意力机制 增强型鲸鱼优化算法
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基于改进鲸鱼优化算法的动态无人机路径规划 被引量：3
10
作者 王兴旺 张清杨 +1 位作者 姜守勇 董永权 《计算机应用》 北大核心 2025年第3期928-936,共9页
针对复杂地形环境下的无人机(UAV)路径规划问题,提出一种基于改进鲸鱼优化算法(MWOA)的动态UAV路径规划方法。首先,通过解析山体地形、动态目标和威胁区,建立三维动态环境与UAV航路模型;其次,提出一种自适应步长高斯游走策略,并将该策... 针对复杂地形环境下的无人机(UAV)路径规划问题,提出一种基于改进鲸鱼优化算法(MWOA)的动态UAV路径规划方法。首先,通过解析山体地形、动态目标和威胁区,建立三维动态环境与UAV航路模型;其次,提出一种自适应步长高斯游走策略,并将该策略用于平衡算法的全局探索与局部发掘的能力;最后,提出一种辅助修正策略对种群最优个体进行修正,并结合差分进化策略,在避免种群陷入局部最优的同时提高算法的收敛精度。为验证MWOA的有效性,使用MWOA与鲸鱼优化算法(WOA)、人工蜂鸟算法(AHA)等智能算法求解CEC2022测试函数,并在设计的UAV动态环境模型中进行验证。仿真结果对比分析表明,与WOA相比,MWOA的收敛精度提高了6.1%,标准差减小了44.7%。可见,所提MWOA收敛更快且精度更高,能有效处理UAV路径规划问题。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 自适应步长高斯游走 辅助修正策略 差分进化 无人机 动态路径规划
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基于非支配排序鲸鱼优化算法的车用传动系统优化设计 被引量：1
11
作者 孙义港 尹红彬 +3 位作者 李国昊 张哲 毕向军 胡文静 《机电工程》 北大核心 2025年第4期647-657,共11页
针对某纯电动商用车的传动系统在动力性能和能量效率优化方面存在的问题,提出了一种基于非支配排序鲸鱼优化算法(NSWOA)的两挡传动系统优化设计方法。首先,根据整车基本参数及性能要求,为其匹配了合理的两挡变速器,并搭建了整车仿真模型... 针对某纯电动商用车的传动系统在动力性能和能量效率优化方面存在的问题,提出了一种基于非支配排序鲸鱼优化算法(NSWOA)的两挡传动系统优化设计方法。首先,根据整车基本参数及性能要求,为其匹配了合理的两挡变速器,并搭建了整车仿真模型;其次,以能量消耗最小化和动力性能最大化为目标,运用了NSWOA算法,对传动系统传动比进行了多目标优化处理;最后,采用MATLAB/Simulink搭建了整车动力系统仿真模型,对多目标优化后的传动比进行了仿真分析;并通过硬件在环实验对仿真结果及优化设计方法的可行性进行了验证。研究结果表明:采用NSWOA算法对传动系统进行优化设计,能保证整车动力性,并提高整车的经济性;与传统算法相比,NSWOA算法的Pareto解集更均匀,寻优时间缩短至18.248 s;动力性方面,最高车速增加至107.3 km/h,原地起步加速时间和最大爬坡度分别维持在10.9 s和43.3%;经济性方面,CHTC-LT工况单次循环电池荷电状态(SOC)消耗降至5.51%,同工况下续驶里程增至286.66 km,延长了7.67 km。该研究可以为电动商用车传动系统优化设计提供一种新的方法。 展开更多
关键词 车用传动系统 非支配排序鲸鱼优化算法(NSwoa) 参数优化匹配 电池荷电状态 硬件在环实验 传动比
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基于多目标鲸鱼算法的配电网动态无功优化研究 被引量：2
12
作者 夏正龙 陈宇 +2 位作者 陆良帅 李灿 张成 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期116-124,I0007,I0008,共11页
随着光伏、风电等分布式电源大量接入电力系统,对电网的安全性与经济性提出了新的挑战.为了适应风光出力的不确定性,考虑其接入位置对电网的影响,搭建了含风光的配电网动态无功优化模型.采用多目标鲸鱼算法对模型进行求解,将网损、电压... 随着光伏、风电等分布式电源大量接入电力系统,对电网的安全性与经济性提出了新的挑战.为了适应风光出力的不确定性,考虑其接入位置对电网的影响,搭建了含风光的配电网动态无功优化模型.采用多目标鲸鱼算法对模型进行求解,将网损、电压偏差进行归一化,选择了其欧氏距离最小的解作为Pareto最优解集的折中解.最后,通过IEEE标准33节点算例进行仿真分析,结果验证了分布式电源的并入能够有效减少系统网损、电压偏差,与其他传统多目标算法相比,所提的算法能够获得分布更均匀、收敛精度更高的Pareto解集. 展开更多
关键词 分布式电源 动态无功优化 PARETO解集 多目标鲸鱼算法
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基于改进鲸鱼优化算法的双馈风电机组控制参数辨识
13
作者 邓俊 陈杰 +3 位作者 李怡然 郑天悦 程嘉康 朱大锐 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期496-505,共10页
针对双馈感应式发电机(DFIG)控制参数辨识存在的精度低和辨识过程繁琐等问题,该文提出一种基于改进鲸鱼优化算法(E-WOA)的DFIG控制参数辨识方法。该方法通过引入Fuch映射与反向学习相结合的种群初始化策略,对初始种群进行优化,提高算法... 针对双馈感应式发电机(DFIG)控制参数辨识存在的精度低和辨识过程繁琐等问题,该文提出一种基于改进鲸鱼优化算法(E-WOA)的DFIG控制参数辨识方法。该方法通过引入Fuch映射与反向学习相结合的种群初始化策略,对初始种群进行优化,提高算法的收敛速度;针对搜索过程易陷入局部最优的问题,引入池机制增加种群多样性;为提高搜索能力,设计迁移、优先选择和包围猎物3种搜索策略。通过建立DFIG的等效模型,将仿真模型和等效模型的输出的均方根误差作为目标函数,根据目标函数结合E-WOA辨识控制参数。仿真结果验证所提参数辨识方法具有更高的辨识精度和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 参数辨识 变流器 双馈风电机组 控制系统 改进鲸鱼优化算法
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LIBS结合鲸鱼优化算法对石油焦中微量元素的快速定量分析研究
14
作者 张梦璠 李茂刚 +3 位作者 刘一江 闫春华 张天龙 李华 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第10期2796-2803,共8页
石油焦是通过原油中重质碳氢化合物的高温裂解反应形成的碳质固体产物,因其高碳含量(80%~95%)、高热值及优异的导电性能,被广泛应用于电解铝阳极材料、冶金燃料、石墨电极及锂离子电池负极材料等领域,在工业生产中具有重要的应用价值。... 石油焦是通过原油中重质碳氢化合物的高温裂解反应形成的碳质固体产物,因其高碳含量(80%~95%)、高热值及优异的导电性能,被广泛应用于电解铝阳极材料、冶金燃料、石墨电极及锂离子电池负极材料等领域,在工业生产中具有重要的应用价值。石油焦中,Fe和Cu等过渡金属元素不仅会降低石油焦的导电性能与热稳定性,还可能引发电极材料副反应,导致电池容量衰减。本文提出了一种基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术结合鲸鱼优化算法的混合建模方法,用于石油焦中Fe和Cu元素的快速定量分析。通过集成LIBS的高通量、无损检测优势,鲸鱼优化算法(WOA)的智能特征选择能力,以及偏最小二乘(PLS)回归的高维数据处理特性,构建了高效的分析模型。首先,通过采集19组石油焦样本的LIBS光谱数据,系统考察光谱数据的预处理策略,包括归一化(normalization,Nor)、多元散射校正(multiple scattering correction,MSC)、标准正态变换(standard normal variate,SNV)、一阶导数(first derivative,D1st)、二阶导数(second derivative,D2nd)及小波变换(wavelet transform,WT)的组合优化,筛选对Fe、Cu元素定量分析最有效的预处理组合。通过实验验证,SNV-2nd-WT组合预处理显著提升了模型预测能力(Fe元素的交叉验证决定系数R_(CV)^(2)=0.9464,均方根误差RMSE_(CV)=12.95 mg·kg^(-1);Cu元素的R_(CV)^(2)=0.9146,RMSE_(CV)=8.84 mg·kg^(-1))。进一步结合WOA算法优化特征选择与模型参数(鲸鱼数量、迭代次数、阈值),参数优化后,Fe元素和Cu元素的特征波长分别从5784个降至88个和23个,最终模型的预测精度进一步改善:Fe元素预测集R_(P)^(2)=0.9470,RMSE_(P)=7.35 mg·kg^(-1);Cu元素R_(P)^(2)=0.9538,RMSE_(P)=6.31 mg·kg^(-1)。该方法提供了一种高效的解决方案,能够快速检测石油焦中存在的微量金属。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 化学计量学 鲸鱼优化算法 石油焦 微量元素
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融入自学习与多领导者策略的改进鲸鱼优化算法及多阈值图像分割 被引量：3
15
作者 孟小燕 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第1期205-212,233,共9页
针对多阈值图像分割计算代价高、分割精度差的不足,提出融入自学习与多领导者的改进鲸鱼优化Otsu多阈值图像分割算法。为了提升传统鲸鱼算法的寻优精度和收敛速率,引入具备记忆机制的多领导者策略增强种群全局搜索能力,避免迭代后期陷... 针对多阈值图像分割计算代价高、分割精度差的不足,提出融入自学习与多领导者的改进鲸鱼优化Otsu多阈值图像分割算法。为了提升传统鲸鱼算法的寻优精度和收敛速率,引入具备记忆机制的多领导者策略增强种群全局搜索能力,避免迭代后期陷入局部最优;设计针对领导者的个体自学习机制提高种群多样性;利用莱维飞行机制提升算法鲁棒性,避免早熟收敛,进而实现改进鲸鱼算法MLWOA。以Otsu类间方差函数评估个体适应度,利用MLWOA对图像分割多阈值寻优,确定最优阈值。通过图像分割实验及峰值信噪比、结构相似度和特征相似度等指标对比,证实该方法分割精度和分割效率优于同类算法。 展开更多
关键词 图像分割 鲸鱼优化算法 类间方差 莱维飞行 自学习机制
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融合多策略改进的鲸鱼优化算法 被引量：2
16
作者 王玉芳 程培浩 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第8期83-99,共17页
为解决鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的收敛精度低和易陷入局部最优等缺点,提出一种多策略改进的鲸鱼优化算法(multi-strategy improved whale optimization algorithm,MSWOA)。设计一种动态自适应探索转换概率替代... 为解决鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的收敛精度低和易陷入局部最优等缺点,提出一种多策略改进的鲸鱼优化算法(multi-strategy improved whale optimization algorithm,MSWOA)。设计一种动态自适应探索转换概率替代原算法中的随机探索概率,使得靠近最优个体的优秀个体更易引导全局搜索,有利于增强解的质量,防止算法陷入局部最优;引入鲸鱼个体聚集度的概念,当鲸鱼陷入聚集状态时采用大步长更新位置,防止迭代后期种群多样性减少;设计一种邻域解变异增强策略同时考虑当前个体与其相邻个体对下一代个体位置的影响,以防止种群进入聚集状态,提高算法跳出局部最优的能力。仿真实验基于CEC2017中29个测试函数和CEC2019中的10个测试函数进行,分别探究了3个改进策略对算法的探索与开发的影响、对种群多样性的影响以及对算法收敛性的影响。收敛性分析、Wilcoxon秩和检验和Fridman检验表明MSWOA具有良好的寻优性和鲁棒性。进一步,将MSWOA应用于压力容器设计和减速器设计问题上,验证了MSWOA在求解实际问题中的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 动态自适应探索转换策略 鲸鱼个体聚集度跟随策略 邻域解变异增强策略 工程优化
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基于改进多目标鲸鱼优化算法的云制造鲁棒服务组合方法
17
作者 尹祖恒 徐洪珍 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第6期1698-1705,共8页
现有的云制造服务组合方法通常是在假设制造服务无异常的条件下进行,这使得现有模型及方法在服务异常时效率低下甚至失败。为了解决这一问题,提出了一种基于改进多目标鲸鱼优化算法的云制造鲁棒服务组合方法。首先,该方法通过为每个子... 现有的云制造服务组合方法通常是在假设制造服务无异常的条件下进行,这使得现有模型及方法在服务异常时效率低下甚至失败。为了解决这一问题,提出了一种基于改进多目标鲸鱼优化算法的云制造鲁棒服务组合方法。首先,该方法通过为每个子任务分配一个首选服务和备用服务,有效避免因首选服务异常导致的效率低下或者任务失败等问题。其次,利用任务延迟时间作为云制造服务鲁棒性的描述指标,构建考虑鲁棒性和服务质量需求的多目标云制造服务组合模型。为求解该模型,设计了一种基于混合策略改进的多目标鲸鱼优化算法。最后,通过对不同算例的分析表明,提出的方法在收敛性和多样性方面均优于其他优秀方法。 展开更多
关键词 服务组合 云制造 多目标优化 鲁棒性 鲸鱼优化算法
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基于改进鲸鱼优化PID算法的变量喷药控制系统研究
18
作者 秦吉彪 陈龙彬 +1 位作者 鲍地发 郑书河 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期87-92,共6页
为解决传统PID控制方法实时性差与准确性低的问题,实现PID控制参数的自动整定,将改进的鲸鱼优化算法(IWOA)与PID控制相结合,设计一种基于改进鲸鱼优化PID算法(IWOA—PID)的变量喷药控制系统。同时,构建变量喷药控制系统传递函数数学模型... 为解决传统PID控制方法实时性差与准确性低的问题,实现PID控制参数的自动整定,将改进的鲸鱼优化算法(IWOA)与PID控制相结合,设计一种基于改进鲸鱼优化PID算法(IWOA—PID)的变量喷药控制系统。同时,构建变量喷药控制系统传递函数数学模型,利用MATLAB对变量喷药控制系统进行仿真试验并搭建喷药试验台进行试验验证。仿真结果表明:相比于传统PID控制,IWOA—PID控制系统超调量由1.39%减少到0.10%,稳态误差由1.19%减小到0,调节时间由1.072 s减少到0.806 s。试验结果表明:IWOA—PID控制的系统响应更快,平均响应时间为2.98 s,而PID控制的平均系统响应时间为4.46 s;平均稳态误差由17.1%减小到11.3%。该方法能够较好地满足农业生产中对实时性与准确性的需求,为变量喷药技术的研究提供新途径。 展开更多
关键词 变量喷药 改进鲸鱼优化算法 PID控制 参数优化 控制系统
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一种改进的鲸鱼优化算法在机器人路径规划中的应用
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作者 曾广财 叶军 +1 位作者 宋苏洋 孙清 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第5期7-14,共8页
鲸鱼优化算法(WOA)在处理高维度数据和含有多个局部最优解的问题时,存在着一定的局限性,如易陷入局部最优、收敛速度慢和参数调整不够灵活。于是提出了一种改进的WOA算法,设计了一种非线性收敛因子用于替代原算法中的线性收敛因子,提高... 鲸鱼优化算法(WOA)在处理高维度数据和含有多个局部最优解的问题时,存在着一定的局限性,如易陷入局部最优、收敛速度慢和参数调整不够灵活。于是提出了一种改进的WOA算法,设计了一种非线性收敛因子用于替代原算法中的线性收敛因子,提高算法的收敛速度;其次,引入一种自适应权重机制,避免单一惯性权重可能导致的过早收敛或振荡问题;然后,融合黄金分割算法提高鲸鱼群体的多样性和全局搜索能力。最后,将所提出算法在8个测试函数以及机器人路径规划等方面与其他算法进行实验对比,实验结果表明,所提出算法得到的效果更好。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 自适应惯性权重 非线性收敛因子 函数优化 路径规划
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基于改进鲸鱼优化算法的放射源定位方法研究
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作者 李明旭 洪纵横 +2 位作者 从飞云 钮云龙 雷雨 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第1期93-100,共8页
针对启发式算法在求解放射源定位问题中精度不足、稳定性不强和容易陷入局部最优解的难题,本文提出了一种改进的鲸鱼优化算法。该方法通过结合放射源的历史预测结果,有效提高了局部区域的寻优能力,进而提高了放射源定位的精度和稳定性... 针对启发式算法在求解放射源定位问题中精度不足、稳定性不强和容易陷入局部最优解的难题,本文提出了一种改进的鲸鱼优化算法。该方法通过结合放射源的历史预测结果,有效提高了局部区域的寻优能力,进而提高了放射源定位的精度和稳定性。仿真和试验结果表明,本文提出的方法能够有效适用于针对放射源的长期监测和轨迹追踪场景。在利用无人机搭载放射源进行移动轨迹追踪的试验中,本文提出的方法的定位误差相较于其他启发式算法降低约10%,定位稳定性提高约20%。 展开更多
关键词 放射源定位 极大似然法 鲸鱼优化算法
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