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Application of improved PSO to power transmission congestion management optimization model
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作者 李翔 刘预胜 杨淑霞 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2008年第S2期347-351,共5页
The parameters of particles were encoded firstly, then the constraint conditions and fitness degree were processed, and the calculation steps of the improved PSO algorithm were presented. Finally, the issues with the ... The parameters of particles were encoded firstly, then the constraint conditions and fitness degree were processed, and the calculation steps of the improved PSO algorithm were presented. Finally, the issues with the adoption of the improved PSO algorithm were solved and the results were analyzed. The results show that it is beneficial to obtaining the optimal solution by increasing the number of particles but that will also increase the operation time. On the aspects of solving continuous differentiable non-linear optimization model with equality and inequality constraints, the optimization result of PSO algorithm is the same as that of the interior point method. Compared with genetic algorithms (GA), PSO algorithm is more effective in the local optimization, and unlike GA, it will not be early maturity. Meanwhile, PSO algorithm is also more effective in the boundary optimization than genetic algorithm. 展开更多
关键词 CONGESTION management particle swarm optimization (PSO) algorithm double FITNESS DEGREE
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变分模态分解和自适应稀疏自编码器的故障诊断模型
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作者 吴亚丽 冯梦琦 +2 位作者 王君虎 董昂 杨延西 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第9期1603-1611,共9页
针对旋转机械滚动轴承故障诊断中变分模态分解的参数选择和稀疏自编码器网络结构难以确定的问题,该文提出了一种粒子群算法优化的变分模态分解与稀疏自编码器相结合的故障诊断模型。首先计算包络熵确定变分模态算法的分解层数和模态分量... 针对旋转机械滚动轴承故障诊断中变分模态分解的参数选择和稀疏自编码器网络结构难以确定的问题,该文提出了一种粒子群算法优化的变分模态分解与稀疏自编码器相结合的故障诊断模型。首先计算包络熵确定变分模态算法的分解层数和模态分量,通过信号分解和降噪从而实现最佳分量的筛选。接着计算最佳分量的包络谱并将其作为稀疏自编码器的输入,引入粒子群算法优化稀疏自编码器的网络结构,获得自动提取振动数据的最优特征表示能力,在满足模型较优的特征学习能力的前提下极大地增强了模型的适应性。对凯斯西储大学轴承和变速轴承数据集的故障类型识别的仿真结果表明,该文所提方法拥有较强自适应性和较优的准确率。 展开更多
关键词 变分模态分解 包络熵 稀疏自编码器 粒子群算法 故障诊断
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基于深度学习的运动分析数字孪生系统 被引量:1
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作者 黄欢 邱涛 +2 位作者 甄庆凯 陈骐 王勇 《中国体育科技》 北大核心 2025年第3期44-54,共11页
运动分析技术被广泛应用于体育科学、康复医学和人体工程学等领域。然而,为了保证动作数据的完整性,传统的动作捕捉系统需要手动调整相机布局或增加相机数量以确保场地覆盖,导致成本较高。此外,在使用测力板时,每次实验仅能获得特定受... 运动分析技术被广泛应用于体育科学、康复医学和人体工程学等领域。然而,为了保证动作数据的完整性,传统的动作捕捉系统需要手动调整相机布局或增加相机数量以确保场地覆盖,导致成本较高。此外,在使用测力板时,每次实验仅能获得特定受测者的力学数据,而对于不同身高和体重的受测者,该数据无法重复利用。针对上述问题,研究设计了一个基于深度学习的运动分析数字孪生系统。该系统不仅能够模拟动作捕捉环境,优化相机姿态,还能计算复杂动作下人体与环境的接触力。该系统利用变分自编码器和强化学习,通过有限的动作片段生成连续动作序列点云;使用粒子群算法优化相机姿态,实现对动作序列点云的最佳覆盖;在仿真环境中,采用生成对抗模拟学习方法训练人形机器人完成各种动作,进而计算地面接触力,并与测力板的实测数据进行对比,以验证其精度。研究结果显示,粒子群算法能够极大提高相机对动作点云的覆盖率;在双足行走场景下,仿真接触力与实测数据相比误差小于10%。运动分析数字孪生系统可以在仿真环境中生成不同参数下的人体动作,无需依赖测力板,即可为生物力学分析提供约束力,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 运动分析 数字孪生 变分自编码器 强化学习 粒子群算法
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基于VMD和PSO-SVM的非侵入式负荷识别方法
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作者 杨锐 邹晓松 +3 位作者 熊炜 袁旭峰 郑华俊 刘斌 《电测与仪表》 北大核心 2025年第5期111-119,共9页
非侵入式负荷监测是智能用电的未来发展趋势,其中负荷的分解与辨识是实现该技术的重要环节。鉴于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)在信号处理方面的优势,提出一种基于VMD-FastICA(variational mode decomposition and ... 非侵入式负荷监测是智能用电的未来发展趋势,其中负荷的分解与辨识是实现该技术的重要环节。鉴于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)在信号处理方面的优势,提出一种基于VMD-FastICA(variational mode decomposition and fast independent component analysis)和VMD-Entropy-PSOSVM(variational mode decamposition-entropy-particle swanm optimization fo optimizing support vector machines)的负荷识别算法。该方法利用VMD对总负荷功率信号进行分解得到多个模态分量(intrinsic mode functions,IMF),再依据峭度准则和奇异值分解对分解后的模态分量重构,将单通道盲源分离虚拟成多通道盲源分离,输入快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)进行负荷信号分离,求取分解负荷波形模态分量的能量与能量熵。构建多维特征矩阵输入建立粒子群算法优化支持向量机(particle swarm optimization for optimizing support vector machines,PSO-SVM),进行负荷的分类辨识。采用开源数据集(reduced electricity dataset,REDD)对实验算法进行仿真,与其他算法相比,验证算法在分解和识别上都具有较好的效果。 展开更多
关键词 非侵入式负荷监测 单通道盲源分解 变分模态分解 能量熵 粒子群算法优化支持向量机
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基于粒子群-伪谱凸优化的RBCC中段组合轨迹优化方法
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作者 杨宇轩 费王华 +2 位作者 刘海礼 王培臣 闫循良 《航空兵器》 北大核心 2025年第1期115-125,共11页
针对RBCC中段组合轨迹优化设计问题,提出了一种基于粒子群-伪谱凸优化的嵌套优化方法。首先,根据飞行任务需求给出了中段飞行方案,并对组合轨迹优化问题进行了描述;其次,通过分析组合轨迹各段耦合机理,将组合轨迹优化问题转化为段间衔... 针对RBCC中段组合轨迹优化设计问题,提出了一种基于粒子群-伪谱凸优化的嵌套优化方法。首先,根据飞行任务需求给出了中段飞行方案,并对组合轨迹优化问题进行了描述;其次,通过分析组合轨迹各段耦合机理,将组合轨迹优化问题转化为段间衔接静态参数寻优与子段轨迹优化问题,并设计基于粒子群-伪谱凸优化的双层嵌套优化策略对该问题进行求解;上层通过粒子群算法确定静态参数,在此基础上,下层采用伪谱凸优化方法分段进行轨迹优化设计,通过伪谱离散和凸化技术的有机结合,将非凸、非线性优化问题转化为离散凸优化问题,并设计了基于信赖域收缩的序列凸优化求解策略,在保证各段轨迹最优性的同时,实现了中段组合轨迹优化问题的快速求解;最终,以某RBCC动力概念飞行器为例,完成了中段组合轨迹优化设计仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 RBCC 中段组合轨迹 双层嵌套优化 粒子群 伪谱凸优化
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考虑线圈参数变化的失谐型无线电能传输系统抗偏移方法
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作者 贾亚辉 陈丰伟 +2 位作者 王智慧 苏玉刚 李杨 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3702-3715,共14页
无线电能传输(WPT)技术可有效解决旋转设备的稳定供电问题。然而,由于铁氧体磁心的存在,旋转侧和静止侧的相对偏移会显著影响磁耦合机构自感和互感参数,从而引起输出功率波动和效率降低。该文提出一种考虑线圈参数变化的失谐型WPT系统... 无线电能传输(WPT)技术可有效解决旋转设备的稳定供电问题。然而,由于铁氧体磁心的存在,旋转侧和静止侧的相对偏移会显著影响磁耦合机构自感和互感参数,从而引起输出功率波动和效率降低。该文提出一种考虑线圈参数变化的失谐型WPT系统抗偏移方法,利用线圈自感变化构造失谐WPT系统,从而抵消互感变化带来的输出功率波动。通过推导接收端失谐程度与互感变化的恒压输出条件,结合粒子群优化算法对系统补偿参数进行优化,旋转式WPT系统具备了良好的轴向和径向抗偏移能力。该方法利用了旋转式耦合机构自身参数变化相互平衡抵消的特性,无需额外的无线通信和闭环控制以及DC-DC环节,实现更为简单可靠。实验结果表明,所提方法能够在耦合系数0.39~0.89、互感变化74%和自感变化48%的范围内,实现近似恒定输出,输出电压波动最大仅为9.5%(轴向)和2.8%(径向),系统效率最高达到93%。 展开更多
关键词 无线电能传输 参数变化 抗偏移 失谐 粒子群优化算法
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基于WOA-VMD与PSO-SVM的滚动轴承故障诊断 被引量:3
7
作者 杨远鹏 陈志刚 +2 位作者 余志红 王衍学 陈龙翘 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期23-29,42,共8页
滚动轴承工作环境恶劣且振动信号容易受到噪声干扰,使得轴承故障不易被识别。针对此问题,提出了鲸鱼优化算法变分模态分解(whale optimization algorithm variational mode decomposition,WOA-VMD)和粒子群算法优化支持向量机(particle ... 滚动轴承工作环境恶劣且振动信号容易受到噪声干扰,使得轴承故障不易被识别。针对此问题,提出了鲸鱼优化算法变分模态分解(whale optimization algorithm variational mode decomposition,WOA-VMD)和粒子群算法优化支持向量机(particle swarm optimization support vector machine,PSO-SVM)的滚动轴承故障诊断方法,首先,采用WOA-VMD寻找分解层数和惩罚因子最优参数组合;其次,将轴承正常信号以及故障信号作为输入进行变分模态分解(variational mode decomposition,VMD),得到若干个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),计算各模态分量的样本熵值作为特征向量;再次,将特征向量分成训练集和测试集;最后,将分组的特征向量分别输入到支持向量机(support vector machine,SVM)模型与PSO-SVM模型中进行训练与故障诊断。结果表明,SVM模型故障诊断率分别为89.1667%和86.2500%,PSO-SVM模型故障诊断率分别为100%和99.5833%,轴承故障得到了有效识别。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 变分模态分解 粒子群算法 支持向量机 轴承故障诊断
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基于PSO-ChOA优化的轴流风机故障诊断模型
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作者 吕亚楠 赵康 +1 位作者 马草原 郑璐 《机电工程》 北大核心 2025年第2期373-386,共14页
传统的风机故障诊断技术依赖大量的历史数据,在参数优化和算法选择上存在早熟收敛问题,且在风机故障诊断过程中需要精确采集信号,但实际应用中受限于传感器安装条件,影响了数据的准确性和诊断的有效性。针对这些问题,提出了一种融合改... 传统的风机故障诊断技术依赖大量的历史数据,在参数优化和算法选择上存在早熟收敛问题,且在风机故障诊断过程中需要精确采集信号,但实际应用中受限于传感器安装条件,影响了数据的准确性和诊断的有效性。针对这些问题,提出了一种融合改进粒子群优化算法(PSO)与黑猩猩优化算法(ChOA)混合优化策略(PSO-ChOA)的VMD-CNN-Transformer模型,应用于轴流风机故障诊断。首先,通过仿真和实验获取了七种风机典型电气故障信号和三种离心风机轴承故障信号,并进行了预处理以满足算法训练要求;然后,使用PSO对ChOA的狩猎搜索阶段进行了优化,减少了人为设定参数对模型训练的影响,通过构建23个标准测试函数,分析了PSO-ChOA算法在收敛速度和全局优化上的优势;最后,利用变分模态分解(VMD)提取了故障特征,并利用卷积神经网络-Transformer(CNN-Transformer)模型进行了分类,采用实例分析了该模型在处理非线性和高维数据时的强大能力。研究结果表明:相较于传统算法,PSO-ChOA算法在收敛速度上的优势显著,能够更快地跳出局部最优,避免早熟收敛,同时保持较高的搜索精度,最终找到更接近全局最优的解;采用PSO-ChOA优化的VMD-CNN-Transformer模型在风机故障诊断任务中达到了97.76%的准确率,较VMD-CNN-Transformer方法,准确率提升了6.64%;PSO-ChOA在参数优化领域的应用潜力,为工业设备故障诊断研究提供了新的视角。 展开更多
关键词 离心式风机 复杂非线性信号 粒子群优化 黑猩猩优化算法 卷积神经网络-Transformer模型 变分模态分解
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基于VMD-PSO-BiLSTM的高炉炉渣碱度预测模型 被引量:1
9
作者 孟丽丽 彭垚 +3 位作者 刘然 郑直 崔溪 刘金祥 《冶金能源》 北大核心 2025年第3期36-41,共6页
针对高炉复杂的操作环境、众多的影响因素,以及处理复杂非线性时间序列数据时模型效果不佳等问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)和粒子群优化(PSO)双向长短期记忆网络(BiLSTM)的高炉炉渣碱度预测模型。首先,对某高炉实际生产数据进... 针对高炉复杂的操作环境、众多的影响因素,以及处理复杂非线性时间序列数据时模型效果不佳等问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)和粒子群优化(PSO)双向长短期记忆网络(BiLSTM)的高炉炉渣碱度预测模型。首先,对某高炉实际生产数据进行综合预处理,并应用VMD方法对数据进行分解。其次,为进一步优化模型性能,采用PSO算法对BiLSTM模型的超参数进行优化。最后,与VMD-BiLSTM、BiLSTM和LSTM模型进行对比。试验结果表明,基于VMD-PSO-BiLSTM的高炉炉渣碱度预测模型有最佳的拟合效果(R^(2)=0.9145)、最小的误差(MAE=6.18×10^(-3),MSE=9.35×10^(-5))和更高的长期预测趋势准确程度(TA=96%),可为高炉炼铁过程的优化控制提供有效的技术支持。 展开更多
关键词 高炉 炉渣碱度 变分模态分解 粒子群优化 双向长短期记忆网络
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基于IPSO-VMD联合小波阈值的超低空磁异常信号去噪方法
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作者 杨帆 徐春雨 李肃义 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第6期204-211,共8页
变分模态分解(VMD)方法在超低空磁异常信号去噪中具有较好的模态分解效果,然而在实际探测中需要依赖人工设定惩罚因子和模态分解参数,且磁异常信号微弱、环境噪声复杂。针对上述问题,提出了一种改进的粒子群优化变分模态分解(IPSO-VMD)... 变分模态分解(VMD)方法在超低空磁异常信号去噪中具有较好的模态分解效果,然而在实际探测中需要依赖人工设定惩罚因子和模态分解参数,且磁异常信号微弱、环境噪声复杂。针对上述问题,提出了一种改进的粒子群优化变分模态分解(IPSO-VMD)联合小波阈值的去噪方法。首先,通过引入自适应惯性权重和学习因子策略,利用排列熵作为自适应函数,实现了对上述参数自适应。之后,采用最优参数组合对信号进行分解,并对异常分量应用小波阈值去噪处理。最终,将信号重构并获得去噪后的信号。仿真实验结果表明,该方法相比其他方法将信噪比提升了约9.44 dB,相关系数达到约0.74,获得了良好的去噪效果。通过野外实验表明,去噪后的实测信号磁异常位置明显,有效降低了环境噪声对信号的干扰,显示出在野外超低空磁目标勘探中的应用潜力。 展开更多
关键词 超低空磁异常探测 改进粒子群优化(IPSO) 变分模态分解(VMD) 参数自适应 小波阈值
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基于OVMD-RFECV-PSO-XGBoost模型的大坝变形预测
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作者 柯扬忠 程小龙 +2 位作者 程志良 刘陶胜 王丽丽 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期19-25,共7页
针对大坝变形预测中存在的影响因素多、数据复杂度高和非线性问题,以及不同参数组合对预测精度的显著影响,本文提出了一种融合最优变分模态分解(OVMD)、递归特征消除及交叉验证(RFECV)、粒子群优化算法(PSO)和极限梯度提升算法(XGBoost... 针对大坝变形预测中存在的影响因素多、数据复杂度高和非线性问题,以及不同参数组合对预测精度的显著影响,本文提出了一种融合最优变分模态分解(OVMD)、递归特征消除及交叉验证(RFECV)、粒子群优化算法(PSO)和极限梯度提升算法(XGBoost)的大坝变形预测模型.首先对大坝的变形数据进行OVMD分解,将原始数据分解成K个模态分量;其次,使用RFECV为每个模态分量进行最优特征子集筛选;最后使用PSO对XGBoost的参数进行优化,构建基于OVMD-RFECV-PSO-XGBoost的大坝变形预测模型;以中国江西省某大坝2009—2015年变形监测数据为例,对大坝的垂直沉降位移进行预测,设置不同对照组进行验证.实验结果表明,OVMD-RFECV-PSO-XGBoost预测模型的EMS为0.1411mm,EMAP为5.9455%,R2为0.9348,预测精度均优于其他对照模型. 展开更多
关键词 大坝变形预测 最优变分模态分解 递归特征消除及交叉验证 粒子群优化算法 极限梯度提升算法 机器学习
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滚动轴承振动信号重构及PSO-VMD故障诊断研究
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作者 贾林 李峰 高晓伟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期153-158,共6页
为了提高滚动轴承故障排出能力,选择多重分形方法处理信号数据,在峭度方法基础上加入多重分形谱参数(Mc)进行粒子群优化(PSO)优化变分模态分解(VMD)分解处理获得有限带宽的本征模态分量(BIMF),从而实现阈值信号重构的过程。研究结果表明... 为了提高滚动轴承故障排出能力,选择多重分形方法处理信号数据,在峭度方法基础上加入多重分形谱参数(Mc)进行粒子群优化(PSO)优化变分模态分解(VMD)分解处理获得有限带宽的本征模态分量(BIMF),从而实现阈值信号重构的过程。研究结果表明:仿真信号验证证明以PSO优化VMD方法可以获得理想的分解性能,BIMF分量与初始模态的相关系数都接近94%,PSO优化VMD具备优异分解性能。正常状态信号呈现明显非线性变趋势,发生了大幅波动,而分形盒维数量都在(1~1.2)区间中。对振动信号重构结果表明可以利用峭度和多重分形谱因子来实现轴承状态诊断。该研究能够满足有效性要求,能够有效应用于其他机械传动系统领域,具有很好的推广价值。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障重构 诊断分析 变分模态分解 粒子群算法
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基于改进VMD-MCKD的RV减速器故障诊断
13
作者 罗捷 蔺梦雄 《机械设计》 北大核心 2025年第9期170-176,共7页
针对RV减速器振动信号中含有大量噪声干扰成分导致减速器故障特征提取难的问题,提出了一种基于粒子群优化变分模态分解(PSO-VMD)与最大相关峭度解卷积(PSO-MCKD)的RV减速器故障诊断方法。采用粒子群算法对变分模态分解中的分解层数c、... 针对RV减速器振动信号中含有大量噪声干扰成分导致减速器故障特征提取难的问题,提出了一种基于粒子群优化变分模态分解(PSO-VMD)与最大相关峭度解卷积(PSO-MCKD)的RV减速器故障诊断方法。采用粒子群算法对变分模态分解中的分解层数c、惩罚因子α、最大相关峭度解卷积的滤波器长度L及位移参数M进行参数寻优,以多尺度排列熵(PME)为适应性函数,得到最优分解组合。对采集到的振动信号进行变分模态分解,通过分解得到系列本征模态函数(IMF)分量;以峭度值为筛选准则,计算出与原信号相关度最大的IMF分量,利用得到的最优[L,M]值对原始信号进行最大相关峭度解卷积,凸显故障冲击特征;对降噪后的IMF分量进行希尔伯特包络解调,从而提取故障特征。同时进行对比试验,验证了该方法的优越性。试验结果表明:该方法能够准确提取故障特征,减小噪声的影响,实现RV减速器的故障诊断。 展开更多
关键词 RV减速器 故障诊断 粒子群优化算法 改进变分模态分解 最大相关峭度解卷积 多尺度排列熵
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带忽略工序的多目标批量流混合流水车间调度
14
作者 李浩平 朱成彪 +5 位作者 陈心怡 彭巍 孟荣华 金朱鸿 杜昕毅 蔡浏阳 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期89-101,共13页
针对带忽略工序的批量流混合流水车间调度问题,在考虑批次切换调整时间的情况下,以最小化完工时间和机床负荷平衡为优化目标,建立柔性批量分割和调度集成优化模型,提出一种双层改进PSO-GA混合算法。算法提出批量和机器的双层搜索求解框... 针对带忽略工序的批量流混合流水车间调度问题,在考虑批次切换调整时间的情况下,以最小化完工时间和机床负荷平衡为优化目标,建立柔性批量分割和调度集成优化模型,提出一种双层改进PSO-GA混合算法。算法提出批量和机器的双层搜索求解框架,外层进行柔性分批,内层搜索排序及调度方案。针对批量分割、工件批排序、机器分配3个问题,设计基于批量、工序和机器的三段式编码,内层将狼群算法的分级和游走策略引入粒子群算法,设计了一种基于PBX(Position-based Crossover)交叉操作的围攻策略以提高算法的局部搜索及寻优能力。通过仿真实验并与几种启发式算法进行对比及实例验证,说明了调度模型和算法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 批量流 混合流水车间调度 忽略工序 改进PSO-GA混合算法 双层搜索框架 柔性分批
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FSTPSO优化VMD及OMRDE特征在联合收割机装配质量检测中的应用研究
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作者 徐国夏 张家铭 +3 位作者 马毅臻 轩梦辉 赵思夏 温金羽 《拖拉机与农用运输车》 2025年第1期37-47,共11页
针对联合收割机在装配质量检测问题上缺乏有效的检测方法,提出一种基于模糊自整定粒子群算法(Fuzzy Self-tuning Particle Swarm Optimization,简称FSTPSO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,简称VMD)及最小二乘支持向量... 针对联合收割机在装配质量检测问题上缺乏有效的检测方法,提出一种基于模糊自整定粒子群算法(Fuzzy Self-tuning Particle Swarm Optimization,简称FSTPSO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,简称VMD)及最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,简称LSSVM)的故障诊断方法。采用优化多尺度反向离散熵(Optimized Multi-Scale Reverse Discrete Entropy,简称OMRDE)进行特征提取,并与时频域特征进行特征融合。建立FSTPSO-VMD-FSTPSO-LSSVM故障诊断模型,对比分析OMRDE、多尺度离散熵、模糊熵三种熵函数的特征提取效果,对比FSTPSO-VMD-DF、FSTPSO-VMD-DT、FSTPSO-VMD-SVM、FSTPSO-VMD-LSSVM、FSTPSO-VMD-KNN、FSTPSO-VMD-NBM的分类准确率,验证了本文所述故障诊断模型的有效性,试验结果证明本文提出模型对联合收割机装配质量检测的分类准确率可达99%,较现有模型具有更好的准确度与稳定性。 展开更多
关键词 联合收割机装配质量检测 模糊自整定粒子群算法 变分模态分解 优化多尺度反向离散熵 最小二乘支持向量机
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基于FMCW雷达的人体生命体征信号预测算法 被引量:5
16
作者 杨路 雷雨霄 余翔 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第1期43-56,共14页
将FMCW雷达检测到的人体生命体征信号,用于预测未来一段时间内人体生命体征信号是否异常,具有明显的应用价值。该方向当前研究主要针对如何进一步降低重构误差、提升生命体征信号的预测精度。为此,本文提出一种自适应变分模态分解-长短... 将FMCW雷达检测到的人体生命体征信号,用于预测未来一段时间内人体生命体征信号是否异常,具有明显的应用价值。该方向当前研究主要针对如何进一步降低重构误差、提升生命体征信号的预测精度。为此,本文提出一种自适应变分模态分解-长短期记忆神经网络的生命体征信号预测方法。针对静止状态下的人体,通过雷达采集到的生命体征信号,采用粒子群算法优化变分模态分解VMD的模态分量个数K和惩罚系数α的值,实现自适应选取后用于VMD分解,再将分解后的模态分量进行叠加重构。采用粒子群算法优化长短期记忆网络模型中的网络层数、学习率、正则化系数等3个参数,自适应选取合适的参数组合,将重构后的信号通过优化后的LSTM网络进行预测。实验结果显示本文所提预测方法在10位志愿者的预测结果与原始数据的均方根误差平均值为0.017 188 9,平均绝对误差的平均值为0.007 158,相较于当前其他研究,预测精度上有明显提升。 展开更多
关键词 生命体征信号预测 变分模态分解 长短期记忆递归网络 粒子群算法
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基于双层优化VMD-LSTM的农村超短期电力负荷预测 被引量:5
17
作者 王俊 王继烨 +2 位作者 程坤 方均 鞠丹阳 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期92-102,共11页
稳定的供电是农村发展建设的有力保障,而电力负荷水平是建设效果的重要衡量标准,因此建立精确的负荷预测模型可以更准确直观显现电力负荷情况,为供电公司制定决策提供有力支撑。由于LSTM负荷预测模型在数据预测方面存在收敛性差、预测... 稳定的供电是农村发展建设的有力保障,而电力负荷水平是建设效果的重要衡量标准,因此建立精确的负荷预测模型可以更准确直观显现电力负荷情况,为供电公司制定决策提供有力支撑。由于LSTM负荷预测模型在数据预测方面存在收敛性差、预测精度不高等问题,为提高模型的预测精度,提出一种基于双层优化VMD-LSTM的超短期电力负荷预测方法。首先提出麻雀算法优化变分模态分解(sparrow variational mode decomposition,SVMD),通过SVMD将原始数据转化为模态分量(intrinsic mode functions,IMF);其次采用改进樽海鞘群算法(association salp swarm algorithm,ASSSA)优化LSTM模型。通过引入4种策略增强标准樽海鞘算法优化能力;最后将各模态分量分别代入到新模型并进行叠加预测。选取辽宁省某市某乡村10kV变压器真实历史负荷数据,以均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、拟合度(R^(2))作为评价指标,并与其他基础预测模型进行对比,结果表明,改进后的算法在计算精度、稳定性方面均优于其他基础预测模型。 展开更多
关键词 长短期预测 双层优化 樽海鞘群算法 变分模态分解 叠加预测
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基于改进PSO算法的光伏阵列MPPT研究 被引量:4
18
作者 商立群 闵鹏波 张建涛 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第8期35-39,共5页
为解决传统粒子群优化(PSO)算法在寻优过程中出现粒子早熟、收敛速度慢、易陷入局部优化等问题,提出一种基于反向学习的Logistic-Tent双重混沌映射和时变双重压缩因子(TVCF)策略的改进粒子群优化(LT-TVCFPSO)算法,在传统PSO算法基础上,... 为解决传统粒子群优化(PSO)算法在寻优过程中出现粒子早熟、收敛速度慢、易陷入局部优化等问题,提出一种基于反向学习的Logistic-Tent双重混沌映射和时变双重压缩因子(TVCF)策略的改进粒子群优化(LT-TVCFPSO)算法,在传统PSO算法基础上,引入了Logistic-Tent混沌映射和TVCF,既可增强种群多样性,避免粒子早熟,跳出局部优化,又能加快粒子收敛,提升全局寻优能力。最后在MATLAB/Simu-link上进行仿真。仿真结果表明:相比于传统MPPT算法,LT-TVCFPSO算法能够快速准确地追踪到全局最大功率点(GMPP)。 展开更多
关键词 全局寻优 改进粒子群优化算法 双重混沌映射 时变双重压缩因子 全局最大功率点
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PSO寻优VMD的衬板测厚超声回波信号噪声的压制 被引量:3
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作者 蔡改贫 阮辽 +1 位作者 赵鑫 郁慧 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期67-74,共8页
针对复杂环境下破碎机衬板超声测厚的回波信号噪声难以压制的问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)寻优变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的噪声压制方法。首先研究分解尺度[K]和惩罚因子[α... 针对复杂环境下破碎机衬板超声测厚的回波信号噪声难以压制的问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)寻优变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的噪声压制方法。首先研究分解尺度[K]和惩罚因子[α]两个初始参数对VMD算法分解效果的影响;然后通过PSO算法对VMD算法中的最佳参数组合进行寻优;再将该组最佳参数组合代入VMD算法中进行信号分解,通过互相关系数法选取本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)进行信号重构,得到降噪后的信号。仿真与实测结果表明,PSO寻优VMD的噪声压制方法在提高信噪比、降低均方误差、提高波形相似系数等性能指标方面效果显著,能有效压制衬板超声回波信号中的噪声,提高破碎机衬板测厚超声回波信号的可靠性。 展开更多
关键词 声学 噪声压制 变分模态分解 粒子群算法 信号重构 超声测厚
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改进粒子群算法求解生产计划与柔性作业车间调度集成问题 被引量:5
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作者 唐红涛 曾骄 刘歆 《机床与液压》 北大核心 2024年第14期136-144,共9页
为解决机加工企业制定的生产计划与车间调度方案不兼容的问题,建立以最小化最大完工时间、最小化加工成本为目标函数的生产计划与柔性作业车间调度集成模型。提出一种改进粒子群算法(IPSO)作为全局优化算法。在传统粒子群优化算法(PSO)... 为解决机加工企业制定的生产计划与车间调度方案不兼容的问题,建立以最小化最大完工时间、最小化加工成本为目标函数的生产计划与柔性作业车间调度集成模型。提出一种改进粒子群算法(IPSO)作为全局优化算法。在传统粒子群优化算法(PSO)的基础上,引入遗传算子交叉的方式改进群体进化,同时设计随机性的边界变异,提高种群多样性,避免局部最优,学习因子及惯性权重采用幂函数动态变化,增强其搜索能力,更快收敛。最后通过生产实例,验证了IPSO在解决生产计划与车间调度集成问题上的可行性。同时将PSO、灰狼优化算法(GWO)和遗传算法(GA)作为对比算法,在15个Brandimarte基本算例上开展实验,得到的结果均优于其他算法,证明了IPSO求解柔性作业车间调度问题时的有效性和优越性。 展开更多
关键词 改进粒子群算法 边界变异 柔性作业车间调度
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