基于G-FA优化的电动汽车轨迹跟踪及稳定性控制

1

作者 郑威 贺伊琳 +2 位作者 张凯 张纪纬 杜可传 《汽车技术》 北大核心 2025年第11期23-31,共9页

为了提高独立驱动智能电动汽车轨迹跟踪的精度与稳定性,提出了一种基于遗传萤火虫算法(G-FA)优化的轨迹跟踪与直接横摆力矩协同控制方法。通过构建车辆动力学模型和跟踪误差模型,采用线性二次型调节器(LQR)设计轨迹跟踪控制器,建立模糊... 为了提高独立驱动智能电动汽车轨迹跟踪的精度与稳定性,提出了一种基于遗传萤火虫算法(G-FA)优化的轨迹跟踪与直接横摆力矩协同控制方法。通过构建车辆动力学模型和跟踪误差模型,采用线性二次型调节器(LQR)设计轨迹跟踪控制器,建立模糊PID直接横摆力矩稳定性控制器;引入前馈控制并使用遗传萤火虫算法(G-FA)优化LQR控制器的关键参数,同时消除稳态误差。CarSim/Simulink联合仿真验证结果表明:相较于原始LQR控制器,该协同控制器在双移线工况与S型弯道工况下的横向误差分别下降32.14%、60.28%,航向误差分别下降26.30%、7.39%,质心侧偏角分别减小25.61%、10.34%,横摆角速度分别减小7.51%、9.49%,提高了车辆在极限工况下的跟踪精度与稳定性。 展开更多

关键词 智能汽车 轨迹跟踪 稳定性 遗传萤火虫算法 直接横摆力矩控制

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基于改进萤火虫算法的卫星网络路由优化方法 被引量：1

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作者 孙正阳 杜晔 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第4期1346-1354,共9页

针对低轨卫星网络出现节点故障而导致延迟升高、无法保证报文可靠传输等问题,提出一种基于改进萤火虫算法(improved firefly algorithm,IFA)的路由优化方法。首先,为及时调整报文转发路径以绕过故障节点,建立了基于路径可靠性的路由模型... 针对低轨卫星网络出现节点故障而导致延迟升高、无法保证报文可靠传输等问题,提出一种基于改进萤火虫算法(improved firefly algorithm,IFA)的路由优化方法。首先,为及时调整报文转发路径以绕过故障节点,建立了基于路径可靠性的路由模型,可全面评估路径质量。其次,为应对卫星网络频繁的路由请求,提高搜索到最优路径的成功率,提出IFA求解路由模型。基于Levy飞行优化萤火虫种群初始化方法,并依据萤火虫的年龄自适应调整光吸收系数和随机步长因子,以提升算法收敛速度。同时,混合遗传算法设计萤火虫交配阶段,以提升算法探索解空间的能力。仿真结果表明,在节点故障情况下,该方法可规划有效最短路径,显著降低网络的端到端延迟和丢包率,并实现流量的负载均衡。 展开更多

关键词 低轨卫星网络 启发式路由 萤火虫算法 遗传算法 可靠性

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基于仿生算法联合优化BP的燃煤发热量预测 被引量：3

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作者 张艺 姚素玲 +3 位作者 董宪姝 付元鹏 樊玉萍 马晓敏 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期287-295,共9页

【目的】燃煤发热量的精准预测和评价是煤质分析和热工计算的重要基础,目前神经网络预测燃煤发热量的模型虽能有效拟合非线性关系,但存在易陷入局部最小值、收敛速度慢等问题。【方法】为精准预测煤炭在工业锅炉燃烧过程中的发热量,提... 【目的】燃煤发热量的精准预测和评价是煤质分析和热工计算的重要基础,目前神经网络预测燃煤发热量的模型虽能有效拟合非线性关系,但存在易陷入局部最小值、收敛速度慢等问题。【方法】为精准预测煤炭在工业锅炉燃烧过程中的发热量,提出一种由仿生算法FA-GA联合优化BP神经网络的燃煤发热量预测方法。将774组燃煤锅炉常用煤的工业分析及元素分析数据进行预处理,根据平均影响值对煤质指标进行特征变量筛选,最终建立FA-GA-BP的发热量预测模型,并从误差评价指标、迭代次数等方面对优化算法寻优能力和模型预测精度进行了检验。【结果】经过特征变量筛选后模型的预测精度提升至0.956 1;FA-GA联合算法与单一优化算法FA、GA、PSO相比,迭代次数显著减少,算法的全局搜索能力得到有效提升;FA-GA-BP模型与单一优化模型FA-BP、GA-BP、PSO-BP以及目前常用的发热量模型MLR和SVR相比,精度更高,相关系数可达0.984 5.【结论】FA-GA算法优化BP模型,针对燃煤锅炉中来自不同地区、不同煤种的发热量预测具有良好的效果,在理论上满足了工业误差要求。改进后的燃煤发热量预测模型可为有效监测入炉煤质实时变化提供一种新方法。 展开更多

关键词 燃煤发热量 BP神经网络 遗传算法 萤火虫算法 平均影响值

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时变路网下考虑碳排放的需求响应型公交调度优化模型 被引量：1

4

作者 胡凯 袁鹏程 李佶霖 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第7期2098-2109,共12页

以往对需求响应型公交的研究中,鲜有考虑到时变路网、碳排放等因素对车辆调度的影响,需要对现有研究的局限性进行改进。针对当前“双碳”背景下存在传统燃油公交与电动公交混合运行的现状,结合两者特性分别给出约束条件、成本和碳排放... 以往对需求响应型公交的研究中,鲜有考虑到时变路网、碳排放等因素对车辆调度的影响,需要对现有研究的局限性进行改进。针对当前“双碳”背景下存在传统燃油公交与电动公交混合运行的现状,结合两者特性分别给出约束条件、成本和碳排放测算方法,建立包含延误时间、碳排放和运营成本作为优化目标的调度优化模型,并提出了自适应遗传-萤火虫算法用以求解该模型。实验结果表明:a)所提算法改善了传统遗传算法中易陷入局部最优的问题,在基于仿真路网的实验中能使目标函数减少9.1%,平均车辆使用数、平均途经节点数和平均行驶里程数分别减少了0.3辆、4.9个和104.57 km,提高了求解精度;b)模型考虑碳排放影响最高能减少9%的碳排放量,运营成本降低2.9%;c)动态阻抗下的车辆调度方案既贴近实际情况,又能同时降低7.5%的碳排放以及节约5%的运营成本;d)电动公交的引入能得到显著的碳减排效果,但由此带来的成本上升也是不容忽视的。 展开更多

关键词 时变路网 碳排放 需求响应型公交 自适应遗传-萤火虫算法

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基于特征能量和BFAGA算法的含分布式电源配电网单相接地故障区段定位 被引量：6

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作者 邹长青 刘对 +2 位作者 林兵 卢宇 刘洁彤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2706-2715,I0027-I0029,共13页

含分布式电源的线-缆混合新型配电网发生单相接地故障时,故障位置采用传统区段定位方法难以准确定位。对此,提出了基于特征能量和二进制萤火虫遗传算法的方法,对新型配电网进行故障区段定位。首先,通过集合经验模态分解求取特征频段内... 含分布式电源的线-缆混合新型配电网发生单相接地故障时,故障位置采用传统区段定位方法难以准确定位。对此,提出了基于特征能量和二进制萤火虫遗传算法的方法,对新型配电网进行故障区段定位。首先,通过集合经验模态分解求取特征频段内配电网各馈线首端零序电流分量能量之和,判定故障线路进行故障选线;其次,在实现选线的基础上,根据故障区段两端零序电流幅值与健全区段零序电流幅值存在较大差别的特点,采用相关系数法对开关进行实际编码;最后,通过二进制萤火虫遗传算法求得适应度函数最优解,进而得到故障区段。仿真分析以及算法性能对比结果表明,所提方法求解速度更快,准确性更高,具有一定的容错性。 展开更多

关键词 新型配电网 EEMD 萤火虫算法 遗传算法 故障定位

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求解旅行商问题的萤火虫遗传算法 被引量：18

6

作者 张立毅 高杨 费腾 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第7期1939-1944,共6页

为改善基本遗传算法陷入局部最优的问题,提出一种改进的遗传算法,即萤火虫遗传算法。根据萤火虫算法能够自动划分成子组的优点,将萤火虫个体引入遗传算法的变异算子,即萤火虫变异;为防止萤火虫难以跳出局部极值的缺陷,引入变邻域扰动机... 为改善基本遗传算法陷入局部最优的问题,提出一种改进的遗传算法,即萤火虫遗传算法。根据萤火虫算法能够自动划分成子组的优点,将萤火虫个体引入遗传算法的变异算子,即萤火虫变异;为防止萤火虫难以跳出局部极值的缺陷,引入变邻域扰动机制,提出萤火虫遗传算法。运用旅行商问题对改进遗传算法进行计算机测试仿真,仿真结果表明,改进遗传算法在求解精度和收敛速度上优于基本遗传算法。 展开更多

关键词 遗传算法 萤火虫算法 变邻域扰动机制 萤火虫遗传算法 旅行商问题

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基于混合萤火虫算法的桥梁颤振分析方法 被引量：4

7

作者 陶仕博 汤爱平 +1 位作者 胡庆杰 刘克同 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期144-150,共7页

在进行颤振临界状态分析时需要求解高次非线性方程组,为了克服传统解法的缺陷,采用混合萤火虫算法对方程组进行求解。使用双参数优化模型,将桥梁颤振临界状态的求解问题转化为优化问题。为弥补萤火虫算法的不足,在萤火虫算法基础上,将... 在进行颤振临界状态分析时需要求解高次非线性方程组,为了克服传统解法的缺陷,采用混合萤火虫算法对方程组进行求解。使用双参数优化模型,将桥梁颤振临界状态的求解问题转化为优化问题。为弥补萤火虫算法的不足,在萤火虫算法基础上,将量子遗传算法的量子计算、交叉和变异操作与萤火虫算法相结合,提出一种混合萤火虫算法。最后,通过若干试验对比分析,证实了该优化模型的可靠性及求解方法的有效性。 展开更多

关键词 颤振 优化模型 量子遗传算法 混合萤火虫算法 最优解

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用改进萤火虫算法求解岸桥调度模型 被引量：2

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作者 董良才 孙思韵 《上海海事大学学报》 北大核心 2016年第1期32-37,48,共7页

针对集装箱码头岸桥调度问题,以集装箱箱组为切入点,综合考虑岸桥干扰约束及作业单元优先顺序约束,以最小化船舶作业时间以及岸桥作业时间为目标,建立混合整数规划模型.利用多种算法进行求解对比,并针对新颖的萤火虫算法进行研究,提出... 针对集装箱码头岸桥调度问题,以集装箱箱组为切入点,综合考虑岸桥干扰约束及作业单元优先顺序约束,以最小化船舶作业时间以及岸桥作业时间为目标,建立混合整数规划模型.利用多种算法进行求解对比,并针对新颖的萤火虫算法进行研究,提出两种改进的萤火虫算法以克服其运行时间较长及易陷入局部最优的缺陷.实例分析表明,两种改进后的萤火虫算法能有效解决岸桥调度问题,其相关理论对提高岸桥的作业效率以及集装箱码头服务水平具有一定借鉴意义. 展开更多

关键词 岸桥调度 萤火虫算法 遗传算法 模拟退火算法 岸桥干扰

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基于遗传萤火虫算法的含风电电力系统机组组合研究 被引量：2

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作者 冀子臻 顾圣平 《水电能源科学》 北大核心 2018年第12期152-155,共4页

随着风能资源的广泛应用,机组组合问题求解愈显复杂。以减少煤耗费用提高系统经济性为目标,提出一种采用遗传萤火虫算法求解含风电电力系统机组组合问题的新方法。引入遗传算法双矩阵通路判断及约束修复策略,提高了初始解生成质量及产... 随着风能资源的广泛应用,机组组合问题求解愈显复杂。以减少煤耗费用提高系统经济性为目标,提出一种采用遗传萤火虫算法求解含风电电力系统机组组合问题的新方法。引入遗传算法双矩阵通路判断及约束修复策略,提高了初始解生成质量及产生速度;再利用萤火虫算法求解连续负荷经济优化分配,给出自适应交叉概率,从而提高了算法的收敛速度。应用所提算法对经典10机系统优化仿真表明,与其他算法相比,该方法能合理安排机组组合,提高系统供电的经济性,具有较好的实用价值。 展开更多

关键词 电力系统 风力发电 机组组合 遗传算法 萤火虫算法

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基于CFA优化Macro/Femtocell异构网络能效的子载波分配

10

作者 吉晓香 刘清 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第8期134-137,159,共5页

针对FA算法存在局部最优和早熟问题,将云模型和萤火虫算法结合起来,提出一种云模型萤火虫算法优化Macro/Femtocell异构网络能效方法。以网络能效最大化为目标,在满足Macro/Femtocell异构网络用户服务质量前提下,运用云模型萤火虫算法进... 针对FA算法存在局部最优和早熟问题,将云模型和萤火虫算法结合起来,提出一种云模型萤火虫算法优化Macro/Femtocell异构网络能效方法。以网络能效最大化为目标,在满足Macro/Femtocell异构网络用户服务质量前提下,运用云模型萤火虫算法进行子载波分配优化研究。通过研究不同载波数、不同用户数量和网络能耗之间的关系,结果表明,与FA、PSO和GA相比较,CFA算法获取的传输速率更大,因此系统能效更高。 展开更多

关键词 云模型 萤火虫算法 粒子群算法 遗传算法 用户服务质量

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基于遗传萤火虫混合算法的PC构件堆场空间利用优化研究 被引量：1

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作者 王淑嫱 高伟康 胡婉薇 《现代电子技术》 2022年第3期154-158,共5页

针对PC构件堆场空间利用不充分、构件堆放混乱、堆位分配不合理等问题,以PC构件堆场为研究背景,以PC构件堆场空间利用最大为目标函数,综合考虑PC构件堆场容量限制、PC构件堆存位置、集卡分配、PC构件类型及所属项目约束等诸多因素,构建P... 针对PC构件堆场空间利用不充分、构件堆放混乱、堆位分配不合理等问题,以PC构件堆场为研究背景,以PC构件堆场空间利用最大为目标函数,综合考虑PC构件堆场容量限制、PC构件堆存位置、集卡分配、PC构件类型及所属项目约束等诸多因素,构建PC构件堆场堆位动态分配模型。鉴于PC构件堆场空间利用优化研究问题的复杂性,为避免经典算法容易陷入局部最优和求解速度较慢等缺陷,设计遗传萤火虫混合算法对模型问题进行求解,既提高了初始解生成质量又提高了算法的收敛速度。最后,利用某中部地区PC构件堆场实际数据,对堆场堆位分配模型及遗传萤火虫混合算法的合理性进行验证。验证结果表明,所建立的PC构件堆场堆位动态分配模型相较于传统的静态堆位分配策略,堆场空间利用率提升了25.8%,从而为解决堆场空间利用优化问题提供了一种新思路。 展开更多

关键词 PC构件堆场 堆场空间优化 遗传萤火虫混合算法 堆位分配模型 空间利用优化 结果分析

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