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基于改进遗传算法的水库防洪优化调度应用研究 被引量:1
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作者 苑希民 刘广 +5 位作者 王秀杰 彭芳 李匡 刘战友 张民升 刘业森 《中国防汛抗旱》 2025年第2期13-18,共6页
针对水库常规调度方法存在的非动态性、灵活性不足及对复杂环境变化适应性差等问题,考虑水库防洪调度任务的多目标需求和传统遗传算法在复杂约束条件下的局限性,提出基于改进遗传算法的水库多目标防洪优化调度方法。即以最大削峰和最高... 针对水库常规调度方法存在的非动态性、灵活性不足及对复杂环境变化适应性差等问题,考虑水库防洪调度任务的多目标需求和传统遗传算法在复杂约束条件下的局限性,提出基于改进遗传算法的水库多目标防洪优化调度方法。即以最大削峰和最高库水位最低为优化目标函数,引入动态变化的交叉和变异策略,将水库常规操作规则和水库泄流一般操作原则概化为启发式信息融入传统遗传算法中并求解。以海河流域杨庄水库为研究对象分别构建基于改进遗传算法、调度规则及传统遗传算法的水库防洪调度模型,并进行对比分析。结果表明,改进遗传算法能够显著提高水库的调度效率和防洪能力,为汛期水库的管理提供了可靠技术。 展开更多
关键词 水库防洪调度 多目标 优化算法 改进遗传算法 启发式信息 海河流域 杨庄水库
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基于特征工程与仿生优化算法构建河流溶解氧预测模型 被引量:1
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作者 李鹏程 苏永军 +1 位作者 王钰 贾悦 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期37-44,共8页
河流水体中溶解氧骤增或耗竭均会引发系列环境污染、物种多样性破坏等问题,准确预测河流溶解氧(DO)浓度对河流水环境治理具有重要意义。为提高模型输入特征的可解释性及模型精度,获取河流DO浓度最优预测模型,研究利用黄河流域山西境内... 河流水体中溶解氧骤增或耗竭均会引发系列环境污染、物种多样性破坏等问题,准确预测河流溶解氧(DO)浓度对河流水环境治理具有重要意义。为提高模型输入特征的可解释性及模型精度,获取河流DO浓度最优预测模型,研究利用黄河流域山西境内水质监测站点数据,以双向长短期记忆网络(BiLSTM)为基础,结合卷积神经网络模型(CNN)和注意力机制(Attention Mechanism),基于随机森林模型(RF)进行特征优选,建立RF-CNN-BiLSTM-Attention(RF-CBA)模型,进一步利用吸血水蛭优化算法(BSLO)、黑翅鸢优化算法(BKA)、白鲨优化算法(WSO)等仿生优化算法,构建了BSLO-RF-CBA、BKA-RF-CBA、WSO-RF-CBA共3种优化模型,并与深度学习中CNN-A、LSTM-A、BiLSTM-A、CBA、RF-CBA模型对比,分析得到河流溶解氧预测结果,以平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、均方误差(MSE)、决定系数(R2)、全绩效指标(GPI)和相对误差(MAPE)评价不同模型精度,结果表明:(1)RF模型通过对影响河流DO特征值进行排序、筛选,可消除冗余特征对水质预测模型的影响,提高预测精度。(2)利用仿生算法优化RF-CBA模型的神经元数量、学习率、正则化系数等参数,模型模拟精度进一步提升,总体上捕捉到了DO波动的时间序列特征,模型表现出强稳定性和泛化能力。(3)BSLO-RF-CBA模型模拟精度最高,对DO变化捕捉能力突出,具有更强的捕获全局依赖关系的能力,推荐用于河流溶解氧预测模型。该模型具备扩展至不同河流溶解氧等污染物浓度预测的能力,为河流水体污染预警与系统化管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 溶解氧 双向长短期记忆网络机 特征优选 仿生优化算法 耦合模型
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基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多目标屏蔽智能优化研究
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作者 王梦琪 郑征 +3 位作者 梅其良 彭超 高静 周岩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期422-428,共7页
本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。 展开更多
关键词 多目标优化算法 屏蔽 乏燃料运输船舶 第3代非支配排序遗传算法
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粒子群算法与有限元融合驱动的薄壁复合材料构件支撑布局优化
4
作者 王福吉 何青松 +3 位作者 付饶 邓俊 林永权 马兴 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期40-47,共8页
薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支... 薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支撑布局优化方法,综合考虑了工件吸附变形、支撑后工件固有频率与刀具激励频率有效分离、额外辅助支撑等因素,能够在保证最大变形量满足要求的前提下实现支撑点数量及位置的优化。首先逐次在最大变形处增加支撑点直至满足变形要求,再在易产生共振的固有频率所对应振型的最大振幅处增加支撑点,直到满足频率要求,然后利用优化算法找到最小支撑点数量并进行最小支撑点数量下的支撑布局优化,最后开发了基于Abaqus和粒子群算法的支撑布局优化模块,进行了构件优化计算和试验验证。结果表明,该方法能够在保证频率及变形要求的前提下,有效减少支撑点数量。 展开更多
关键词 薄壁构件 支撑布局优化 有限元 粒子群算法 变形
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融合Tent映射和模拟退火的改进鸽群优化算法 被引量:1
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作者 张安玲 《中北大学学报(自然科学版)》 2025年第1期53-63,75,共12页
针对鸽群优化算法容易陷入局部最优、求解精度低和局部搜索能力差的问题,提出了一种融合Tent映射和模拟退火的改进鸽群优化算法。首先,采用Tent映射初始化种群,使初始种群分布更为均匀。然后,在鸽群优化算法的地标算子运行后再加入模拟... 针对鸽群优化算法容易陷入局部最优、求解精度低和局部搜索能力差的问题,提出了一种融合Tent映射和模拟退火的改进鸽群优化算法。首先,采用Tent映射初始化种群,使初始种群分布更为均匀。然后,在鸽群优化算法的地标算子运行后再加入模拟退火算法,利用模拟退火算法以一定的概率跳出局部最优解以及具有的渐进收敛性,提高了全局优化的能力。基于16个基准测试函数对算法性能进行了测试,实验结果表明,Tent-PIO-SA算法相比PIO、Tent-PIO算法,在收敛精度上平均提高了10个数量级,特别对于极难优化的Rosenbrock函数,Tent-PIO-SA算法相比最近的经典算法LECUSSA、SCASL、CML-WOA、APN-WOA在收敛精度上平均高出了6个数量级,比TLPSO、SCA-DE算法高出了7个数量级,证明了所提出的Tent-PIO-SA算法具有较强的寻优能力。 展开更多
关键词 鸽群优化算法 模拟退火算法 TENT映射
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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
6
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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基于改进鹦鹉算法优化的USV轨迹跟踪滑模控制
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作者 刘海涛 黄桂羚 +1 位作者 田雪虹 彭照强 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期87-93,共7页
针对存在外部海洋环境干扰的无人船轨迹跟踪控制精确度不高、耗时低效的问题,提出一种基于改进鹦鹉算法优化的无人水面船(USV)轨迹跟踪滑模控制方法。设计控制器利用RBF神经网络快速的非线性映射对不定干扰进行估计,补偿滑模控制输出,... 针对存在外部海洋环境干扰的无人船轨迹跟踪控制精确度不高、耗时低效的问题,提出一种基于改进鹦鹉算法优化的无人水面船(USV)轨迹跟踪滑模控制方法。设计控制器利用RBF神经网络快速的非线性映射对不定干扰进行估计,补偿滑模控制输出,引入切换步长因子及可控变化概率改进原始鹦鹉算法,利用改进的具有优异求解能力的PSPO算法自动求解RBF神经网络的各项参数,进一步提升其拟合效果。最终输出纵向推力和转向力矩,实现欠驱动无人船的轨迹跟踪控制。仿真结果表明,该控制器能对干扰进行快速精确地估计以提升系统的鲁棒性,误差收敛速度较单一神经网络滑模控制和滑模控制分别提高约25%和60%,能够实现对预设轨迹有效跟踪。 展开更多
关键词 欠驱动无人船 神经网络控制 滑模控制 优化算法
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快速综合学习粒子群优化算法
8
作者 杨帆 乌景秀 +2 位作者 范子武 李子祥 朱沈涛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期30-44,共15页
【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast C... 【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization,FCLPSO)。【方法】FCLPSO算法引入粒子学习概率、个体影响概率、群体影响概率三个属性,表征每个粒子个体“与生俱来”的不同学习能力,同时新增强化学习、粒子重生等策略,提升算法收敛速度以及监测并跳出“伪收敛”状态。选用14个标准测试函数以及6种常用粒子群变体算法开展FCLPSO算法性能分析。【结果】结果显示:在收敛性方面,FCLPSO算法平均排名为1.86,排名第一次数为7次、排名第二的次数为2次、排名最后次数为0,最终综合排名第一;在鲁棒性方面,FCLPSO算法成功率排名第一,平均值为94.3%,14个测试函数中最低成功率为73.3%;达到阈值所需适应度评价次数最少,平均值40817,较其他算法评价次数少一半。【结论】结果表明:FCLPSO算法在收敛精度、收敛速度和鲁棒性方面排名综合第一,对复杂多峰问题求解更具优势,可为工程应用中复杂优化问题求解提供重要手段。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 强化学习 粒子属性 粒子重生 过早收敛 影响因素 人工智能 全局搜索
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采用改进遗传算法的无线电能传输系统参数优化设计
9
作者 杨阳 章治 +2 位作者 吴雪钰 曹嘉亿 郑晅 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期93-104,共12页
针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT... 针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT系统仿真平台并进行理论分析,评估了谐振参数、耦合系数和等效负载对该系统输出特性的影响,选择影响程度最复杂的变量作为决策变量,构建系统非线性优化模型;以提高WPT系统的传输效率为目标,在遗传算法基础上加入非线性优化策略,并设计新的突变函数,利用改进后的遗传算法(IGA)给出了系统参数的优化设计方案。仿真结果表明:IGA使系统传输效率达到98.34%,相较遗传算法提高了2.52%,且收敛速度显著提高。搭建WPT系统实验平台并进行测试,结果表明:该系统能够以97.98%的传输效率保持300 W的功率输出;当负载电阻处于6~46Ω时,系统传输效率能够维持在90%以上。研究结果可为LCC-S型WPT系统参数设计提供参考。 展开更多
关键词 无线电能传输 LCC-S型 拓扑结构 改进遗传算法 谐振参数优化
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混合多策略北方苍鹰优化算法及特征选择
10
作者 鲍美英 申晋祥 +1 位作者 张景安 周建慧 《现代电子技术》 北大核心 2025年第11期121-130,共10页
针对北方苍鹰优化(NGO)算法在处理复杂优化问题时,存在收敛速度慢、求解精度低和易陷入局部最优等问题,提出融合多种策略的北方苍鹰优化(LANGO)算法。LANGO算法采用Tent混沌映射和反向学习策略初始化种群,增加种群多样性,提高全局搜索能... 针对北方苍鹰优化(NGO)算法在处理复杂优化问题时,存在收敛速度慢、求解精度低和易陷入局部最优等问题,提出融合多种策略的北方苍鹰优化(LANGO)算法。LANGO算法采用Tent混沌映射和反向学习策略初始化种群,增加种群多样性,提高全局搜索能力;引入非线性权重因子,改善全局勘探能力,提高算法的收敛速度和收敛精度;引入Lévy飞行,改进NGO算法采用随机猎物引导种群易陷入局部最优的缺陷,对陷入局部最优的解进行扰动,使其跳出局部最优。选取8个经典基准函数进行测试,仿真结果表明,LANGO在求解精度、收敛速度等方面都优于比较算法。LANGO与K近邻分类器相结合,用于解决特征选择问题,进行数据分类,可以对特征有效降维并提高数据分类的准确率。 展开更多
关键词 北方苍鹰优化算法 Lévy飞行 特征选择 K近邻分类器 权重因子 收敛性
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基于改进浣熊优化算法的光电稳定平台改进自抗扰控制
11
作者 冯建鑫 朱振凯 +1 位作者 龚柏春 胥彪 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期238-247,共10页
针对在不确定性扰动下光电稳定平台高精度控制问题,使用改进自抗扰控制器对系统进行控制。对扩张状态观测器中fal函数进行改进得到MIAfal函数。首先,将稳定平台速度输出变化和速度输出误差信号加入fal函数,根据扰动和误差大小调整增益,... 针对在不确定性扰动下光电稳定平台高精度控制问题,使用改进自抗扰控制器对系统进行控制。对扩张状态观测器中fal函数进行改进得到MIAfal函数。首先,将稳定平台速度输出变化和速度输出误差信号加入fal函数,根据扰动和误差大小调整增益,不增加输出抖振的同时增强了系统抗扰能力;另外,针对不同系统对非线性函数特性要求各不相同,难以用单一特定函数满足系统需求的问题,使用多项式拟合fal函数,保证函数光滑性的同时,调整多项式系数即可满足不同观测器的非线性需求,提升稳定平台抗扰性能。针对改进后fal函数参数较多难以调试的问题,引入并改进浣熊优化算法,分别利用佳点集和Logistic映射优化种群初始化分布和全局寻优。测试函数表明改进后的优化算法收敛速度更快,寻优精度更高。仿真结果表明,在正弦信号输入下,MIAfal函数相较于fal函数对扰动带来的误差和抖振均有所降低。实验结果表明,在不同频率和幅值的正弦扰动下,MIAfal函数相较于fal函数对扰动带来的误差影响可以减少29.6%41.2%。 展开更多
关键词 光电稳定平台 自抗扰控制器 fal函数 参数整定 群智能优化算法
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基于NSGA-Ⅱ遗传算法的市域快线无砟轨道结构多目标优化
12
作者 冯青松 王龙 +1 位作者 孙魁 李秋义 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域... 为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域D型动车以速度160 km/h通过时所引起的轮轨系统动力响应,通过响应面实验得到市域快线无砟轨道钢轨垂向位移响应面模型,并经NAGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化得到最优参数组合。结果表明:通过单因素试验,对钢轨垂向位移影响显著的依次为扣件间距、扣件刚度和轨道板长度;建议在进行市域快线无砟轨道结构设计时将钢轨垂向位移作为关键评价指标;各设计变量对市域快线无砟轨道力学性能影响的主次顺序依次为扣件间距、扣件刚度、轨道板长度、轨道板宽度、轨道板厚度、轨道板弹性模量;推荐设计方案为扣件系统刚度25 kN/mm,扣件间距0.625 m,轨道板长度4.9 m,轨道板宽度2.8 m,轨道板厚度0.26 m,轨道板混凝土等级C40。 展开更多
关键词 市域快线 无砟轨道 响应面法 NSGA-Ⅱ遗传算法 多目标优化
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基于蜣螂优化算法的ORC发电系统工质筛选及综合性能评价
13
作者 彭斌 徐建委 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期635-644,共10页
基于有机朗肯循环(ORC)发电系统工质的筛选存在评价指标不一、不能全面反映系统综合性能等问题,在150℃热源温度下,依据工质选取原则对工质进行初步筛选,通过MATLAB联立REFPROP9.0建立ORC系统的热力学、热经济和环境模型,采用热效率和[... 基于有机朗肯循环(ORC)发电系统工质的筛选存在评价指标不一、不能全面反映系统综合性能等问题,在150℃热源温度下,依据工质选取原则对工质进行初步筛选,通过MATLAB联立REFPROP9.0建立ORC系统的热力学、热经济和环境模型,采用热效率和[火用]效率作为热力学性能指标,单位输出功所需换热面积为热经济性能指标,当量二氧化碳排放量为环保性能指标,对不同工质对系统的热力学性能、热经济性能和环保性能影响进行研究,并通过对比蜣螂优化算法与其余4种常用算法进行工质筛选。结果表明:蒸发温度和冷凝温度对系统的影响较大,蒸发温度升高有利于系统热力学性能的提升,冷凝温度的升高不利于系统的热力学性能和环保性能,过热度只对系统[火用]效率影响较大,对环保性能指标影响较小;蒸发温度在100℃、冷凝温度在30℃时,系统单位输出功所需换热面积最小;R245fa的综合评价函数值远大于其他工质,其综合性能最优。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 工质筛选 蜣螂优化算法 综合评价
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基于果蝇优化算法的虚拟现实碰撞检测
14
作者 王大虎 张艳伟 +1 位作者 侯伟华 张新科 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第2期126-134,共9页
为了解决虚拟现实场景中碰撞检测性能不高的问题,本研究采用包围盒与果蝇优化算法相结合的混合碰撞检测技术。首先根据物体的形状选择合适的包围盒将物体进行包围,当检测到A、B物体生成的包围盒发生重叠,则完成包围盒碰撞检测;根据包围... 为了解决虚拟现实场景中碰撞检测性能不高的问题,本研究采用包围盒与果蝇优化算法相结合的混合碰撞检测技术。首先根据物体的形状选择合适的包围盒将物体进行包围,当检测到A、B物体生成的包围盒发生重叠,则完成包围盒碰撞检测;根据包围盒交叉空间对待检测物体进行特征点提取,根据提取的特征点进行果蝇种群的构建;然后以待检测物体的同类特征距离的倒数作为果蝇群体的实物浓度适应度函数,通过果蝇优化算法迭代,选择出最小特征距离;根据最小特征距离与设定的阈值进行对比,判断待检测的物体是否发生碰撞,实现待检测物体的混合碰撞检测。结果表明,通过设置果蝇的个体搜索步长,可以大大提高碰撞检测的精度。与虚拟现实中常用的碰撞检测技术相比,该算法的碰撞检测精度最高。 展开更多
关键词 虚拟现实 包围盒 果蝇优化算法 混合碰撞检测
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基于改进遗传算法的临时转播塔结构优化设计方法
15
作者 邢国华 陆勇健 +1 位作者 苗鹏勇 陈思锦 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期469-479,共11页
针对临时转播塔结构用钢质量较大且设计过程精细化程度低的问题,提出模块化临时转播塔结构及其优化设计方法.所提设计方法将参数化建模与综合优化相结合,利用ANSYS建立结构参数化有限元模型,考虑结构设计参数在寻优过程中引起的风荷载变... 针对临时转播塔结构用钢质量较大且设计过程精细化程度低的问题,提出模块化临时转播塔结构及其优化设计方法.所提设计方法将参数化建模与综合优化相结合,利用ANSYS建立结构参数化有限元模型,考虑结构设计参数在寻优过程中引起的风荷载变化;采用初始替换、差异化、自适应遗传等5种策略提升浮点数编码遗传算法(FGA)的搜索能力和收敛性能,提出改进浮点数编码遗传算法(IFGA),综合优化临时转播塔结构的尺寸、形状和杆件布置形式,实现结构轻量化设计.工程实例的应用表明,模块化临时转播塔结构的力学性能良好;在结构轻量化方面,IFGA算法相较于FGA算法优化结果在用钢质量上降低18.9%,相较于学校算法、鲸鱼算法及改进灰狼算法具有更高的计算效率和寻优能力;建议的优化设计方法高效、可靠,能在确保结构安全的前提下较初始方案在用钢质量上降低33.2%. 展开更多
关键词 结构优化 遗传算法 有限元 轻量化设计 临时转播塔
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基于鱼鹰搜索策略蛇优化算法的无人机三维航迹规划
16
作者 陈海洋 温仕琪 +1 位作者 张江祺 都威 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第2期89-99,共11页
针对智能优化算法在求解无人机三维航迹规划问题时存在搜索能力不足、收敛速度慢和易陷入局部最优等问题,提出了一种鱼鹰搜索策略蛇优化(OSSO)算法。首先,引入Bernoulli混沌映射初始化种群,扩大个体搜索范围,丰富种群的多样性;其次,结... 针对智能优化算法在求解无人机三维航迹规划问题时存在搜索能力不足、收敛速度慢和易陷入局部最优等问题,提出了一种鱼鹰搜索策略蛇优化(OSSO)算法。首先,引入Bernoulli混沌映射初始化种群,扩大个体搜索范围,丰富种群的多样性;其次,结合鱼鹰优化算法下潜捕食、随机步长和精确开采思想,改进算法搜索策略,增强其全局搜索能力;然后,通过动态折射反向学习策略进行种群更新,提升算法对局部极值的处理能力,平衡算法全局搜索和局部开采能力;最后,分别采用函数法和高程数据构建2种三维模型,将航迹长度、威胁区距离和无人机本体约束作为评判指标进行仿真实验。实验结果表明:OSSO算法具有较强的鲁棒性,对于求解三维航迹规划问题具有良好的稳定性和有效性。 展开更多
关键词 无人机 航迹规划 优化算法 鱼鹰搜索策略 反向学习
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基于遗传算法的深层钻井参数多目标优化方法
17
作者 闫铁 何颖 +3 位作者 许瑞 候兆凯 冯金禹 林智斌 《能源与环保》 2025年第2期89-94,100,共7页
深层钻井过程中,钻井参数优选是影响钻井成本高低、钻井速度快慢、破岩能耗大小的重要因素,合理优选钻井参数是提高油气开采效率的关键。为了有效提高深层钻井效率,以机械钻速和机械比能为优化目标,钻压、转速和排量为优化参数,综合考... 深层钻井过程中,钻井参数优选是影响钻井成本高低、钻井速度快慢、破岩能耗大小的重要因素,合理优选钻井参数是提高油气开采效率的关键。为了有效提高深层钻井效率,以机械钻速和机械比能为优化目标,钻压、转速和排量为优化参数,综合考虑机械能量、水力能量以及钻压能量损失对钻井效率的影响,建立了钻井参数综合优化模型,并通过遗传算法对模型智能求解。将模型应用于目标区域2口井的钻井参数优选,得到机械钻速最大、机械比能最低情况下钻压、转速以及排量的最优参数组合,分析评价了钻井参数优化前后目标井段机械钻速和机械比能的变化情况。研究表明,使用提出的钻井参数优化方法,目标井平均机械钻速分别提升了1.05倍和0.53倍,平均机械比能分别减小了13.11%和1.60%。该方法能够在钻井施工中对机械钻速和机械比能双目标协同优化,实时智能得到最优钻井参数组合推荐值,有效提高了钻井效率,有助于降低钻井成本。 展开更多
关键词 遗传算法 机械钻速 机械比能 钻井参数 多目标优化
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水库防洪优化调度SA-POA算法研究与应用
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作者 任明磊 张俊彬 +2 位作者 宁亚伟 刘昌军 张静 《中国防汛抗旱》 2025年第3期4-8,共5页
高精度的优化算法可提升水库防洪优化调度效果。针对传统的逐步优化算法(POA)易陷入局部最优的问题,在POA计算框架上引入模拟退火算法(SA),提出了一种SA-POA算法。该方法通过一定概率舍弃优化方向的最优解,使优化结果不易陷入局部最优,... 高精度的优化算法可提升水库防洪优化调度效果。针对传统的逐步优化算法(POA)易陷入局部最优的问题,在POA计算框架上引入模拟退火算法(SA),提出了一种SA-POA算法。该方法通过一定概率舍弃优化方向的最优解,使优化结果不易陷入局部最优,从而提升求解质量。为了进一步验证该方法的实用效果,以河北唐县西大洋水库“23·7”流域性特大洪水为例,使用传统的POA算法、粒子群优化算法(PSO)、SA-POA算法进行求解并和规程调度结果进行对比。研究显示,在最大削峰准则下,SA-POA算法比POA算法削峰率提高了6.5%;在最高水位最低化准则下,SA-POA算法的最高库水位比POA算法低0.5 m。两种准则下SA-POA算法均表现出较优的求解性能。 展开更多
关键词 水库防洪优化调度 SA-POA算法 最大削峰准则 改进算法 海河“23·7”流域性特大洪水
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基于NSGA-Ⅱ算法的超声骨刀换能器设计与模态优化
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作者 张宏杰 蔡养春 吴军强 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期84-91,共8页
为了实现超声骨刀换能器在工作频率附近的多模态分离和寄生模态抑制,提高超声能量传输效率,综合模块化设计、机电等效四端网络、模态频率灵敏度分析、非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)等方法,建立了一种超声骨刀换能器设计与模态优化的新方... 为了实现超声骨刀换能器在工作频率附近的多模态分离和寄生模态抑制,提高超声能量传输效率,综合模块化设计、机电等效四端网络、模态频率灵敏度分析、非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)等方法,建立了一种超声骨刀换能器设计与模态优化的新方法,并对其可行性和有效性进行试验验证。试验结果表明:所建立的超声骨刀换能器稳态振幅、模态频差多目标优化模型有效,利用NSGA-Ⅱ算法可获得结构参数的全局最优解;试制的超声骨刀样机工作频率为27.56 kHz,稳态输出振幅达到110μm,振幅放大系数较优化前提升50.43%,同时在工作频率附近±2 kHz范围内不存在寄生模态,有效抑制了模态密集现象,展现出良好的优化效果。 展开更多
关键词 超声骨刀换能器 优化设计 有限元 NSGA-Ⅱ算法 灵敏度分析
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基于遗传算法的蓄电池轮胎式装载机优化设计
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作者 饶俊良 陈子林 《科技创新与应用》 2025年第11期120-123,共4页
为了解决防爆蓄电池轮胎式装载机工作装置在传统设计模式下效率低下、准确性不足的缺陷,通过分析防爆装载机工作装置的各部件间的相互关系和运动规律,以及实际工作环境中的多种约束条件,建立工作装置优化设计的数学模型,利用VC++和MATLA... 为了解决防爆蓄电池轮胎式装载机工作装置在传统设计模式下效率低下、准确性不足的缺陷,通过分析防爆装载机工作装置的各部件间的相互关系和运动规律,以及实际工作环境中的多种约束条件,建立工作装置优化设计的数学模型,利用VC++和MATLAB软件编写基于遗传算法的工作装置优化程序;该程序通过模拟自然选择和遗传机制,经过程序在解空间的多次迭代和寻优求解,关键性能指标的优化比原模型提高11.3%,大大提高产品效率,可为同类型的复杂机构优化设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 遗传算法 优化设计 防爆装载机 工作装置 数学模型
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