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Pareto遗传算法在气动外形优化中的应用 被引量:13
1
作者 夏露 高正红 苏伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期194-198,共5页
Pareto方法作为一种多目标优化方法,能够一次性获得优化问题对应的不同权重分配情况下的所有最优解集。它与遗传算法结合产生的Pareto遗传算法,是求解多目标优化问题的Pareto最优解集合的一种有效手段。本文将两种常用的Pareto遗传算法,... Pareto方法作为一种多目标优化方法,能够一次性获得优化问题对应的不同权重分配情况下的所有最优解集。它与遗传算法结合产生的Pareto遗传算法,是求解多目标优化问题的Pareto最优解集合的一种有效手段。本文将两种常用的Pareto遗传算法,MOGA方法和两支联赛遗传算法应用到气动外形优化中,针对具体算例进行气动外形的优化设计,得到了满意的优化设计结果。 展开更多
关键词 pareto遗传算法 MOGA 两支联赛遗传算法 气动外形优化
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基于Pareto遗传算法的机翼多目标优化设计研究 被引量:9
2
作者 李倩 詹浩 朱军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期134-137,共4页
文章将多目标优化方法中的Pareto遗传算法与能准确描述翼型无粘性流动的Euler方程以及旋翼气动分析模型结合起来,以旋翼悬停效率和固定翼的升阻比作为优化设计的目标对需同时满足旋翼和固定翼两种使用要求的机翼进行了多目标优化设计。... 文章将多目标优化方法中的Pareto遗传算法与能准确描述翼型无粘性流动的Euler方程以及旋翼气动分析模型结合起来,以旋翼悬停效率和固定翼的升阻比作为优化设计的目标对需同时满足旋翼和固定翼两种使用要求的机翼进行了多目标优化设计。设计结果表明通过优化设计的机翼在气动性能上得到了提高,达到了优化设计的目的,文中发展的机翼优化设计方法是可行的。 展开更多
关键词 飞行器 机翼 计算流体力学 优化 pareto遗传算法 多目标优化 旋翼 固定翼
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混合变量多目标优化设计的Pareto遗传算法实现 被引量:20
3
作者 朱学军 攀登 +2 位作者 王安麟 张惠侨 叶庆泰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期411-414,共4页
提出了一种用Pareto遗传算法来实施的带约束的多目标混合变量优化方法,得到Pareto最优解集,决策者从中可选出满足设计需要的解.该算法包括6个基本算子:选择、变异、交叉、离散变量圆整算子、小生境、Pareto集合过滤器.建立了用于多目标... 提出了一种用Pareto遗传算法来实施的带约束的多目标混合变量优化方法,得到Pareto最优解集,决策者从中可选出满足设计需要的解.该算法包括6个基本算子:选择、变异、交叉、离散变量圆整算子、小生境、Pareto集合过滤器.建立了用于多目标优化的适应度函数,使用模糊罚函数法将带约束的多目标优化问题转换为无约束优化问题,同时提出了处理混合变量多目标优化问题中离散变量的方法. 展开更多
关键词 混合变量 pareto最优 遗传算法 多目标优化设计
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基于Pareto遗传算法的复合材料机翼优化设计 被引量:11
4
作者 程文渊 崔德刚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期145-148,共4页
针对某型飞机设计过程中遇到的副翼反效问题,提出了复合材料机翼满足气动弹性要求的优化方法,构造了一种基于Pareto最优解定义的多目标遗传算法——Pareto遗传算法.该算法以权重信息为基础建立Pareto解集过滤器,引入小生境技术等实现Par... 针对某型飞机设计过程中遇到的副翼反效问题,提出了复合材料机翼满足气动弹性要求的优化方法,构造了一种基于Pareto最优解定义的多目标遗传算法——Pareto遗传算法.该算法以权重信息为基础建立Pareto解集过滤器,引入小生境技术等实现Pareto前沿面的求解.测试函数计算表明该算法有较好的收敛性.以复合材料机翼的升力系数和滚转力矩系数为目标函数,采用Pareto遗传算法进行计算得出一组Pareto最优解集,计算结果表明,给出的方案能够满足工程需求,为决策者提供了多种可选方案. 展开更多
关键词 pareto最优解 遗传算法 多目标优化
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基于改进的Pareto遗传算法的车身气动多目标优化 被引量:3
5
作者 韦甘 杨志刚 李启良 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期1243-1247,共5页
把气动性能和空间性能作为优化目标,用改进的Pareto遗传算法求解得到流线型车型和普通车型无轮车身的Pareto波阵面。通过二维车身优化算例验证,以小家族为单位进行进化的邻点交叉法、分象限外推法和单目标预测法配合使用,可以有效提高... 把气动性能和空间性能作为优化目标,用改进的Pareto遗传算法求解得到流线型车型和普通车型无轮车身的Pareto波阵面。通过二维车身优化算例验证,以小家族为单位进行进化的邻点交叉法、分象限外推法和单目标预测法配合使用,可以有效提高子代的分布性能和进化效果,解决三维车身气动优化中计算量过大的问题。流线型车型与普通车型的Pareto波阵面相比,在中低阻区,前者的综合性能更优秀,在高阻区则反之。 展开更多
关键词 pareto最优解 遗传算法 气动优化 多目标优化
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飞机方案多目标优化的Pareto遗传算法 被引量:20
6
作者 方卫国 师瑞峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期668-672,共5页
基于多目标优化问题Pareto最优解的概念 ,提出了一种求解非劣解集的多目标遗传算法 ,重点讨论了算法实现中非劣解集的筛选和适应度的计算 .将该算法应用于假想的干线客机方案优化设计 ,要求巡航段升阻比和有用载荷系数两个目标最大 ,对... 基于多目标优化问题Pareto最优解的概念 ,提出了一种求解非劣解集的多目标遗传算法 ,重点讨论了算法实现中非劣解集的筛选和适应度的计算 .将该算法应用于假想的干线客机方案优化设计 ,要求巡航段升阻比和有用载荷系数两个目标最大 ,对优化结果进行了分析比较 .研究结果显示出MOGA(Multi ObjectiveGe neticAlgorithms) 展开更多
关键词 多目标规化 飞机设计 遗传算法 pareto最优
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基于Pareto遗传算法的船舶操纵性能多目标优化技术研究 被引量:4
7
作者 常海超 李振 +1 位作者 冯佰威 刘祖源 《船海工程》 北大核心 2008年第5期10-13,共4页
针对船舶初始设计阶段船舶操纵性能优化这一复杂的多目标问题,开展相应的多目标优化方法研究。利用Pareto方法的特点,提出基于Pareto遗传算法来解决传统方法中的这个问题。经过优化可以得到均匀分布的Pareto解集,便于进行分析比较和选择... 针对船舶初始设计阶段船舶操纵性能优化这一复杂的多目标问题,开展相应的多目标优化方法研究。利用Pareto方法的特点,提出基于Pareto遗传算法来解决传统方法中的这个问题。经过优化可以得到均匀分布的Pareto解集,便于进行分析比较和选择,并给出计算实例。 展开更多
关键词 多目标优化 船舶操纵性 pareto方法
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基于小生境Pareto遗传算法的混凝土桥面板维修优化 被引量:2
8
作者 边晶梅 朱浮声 +1 位作者 陈耕野 白泉 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期125-129,共5页
混凝土桥面板是桥梁组成部分中最易损坏的结构单元,维修频率最高.研究了在各种约束条件下如何得到混凝土桥面板最佳维修策略问题.建立了桥面板维修的多目标优化模型,同时满足费用最小化以及性能最大化等多个相互冲突的目标,并采用小生境... 混凝土桥面板是桥梁组成部分中最易损坏的结构单元,维修频率最高.研究了在各种约束条件下如何得到混凝土桥面板最佳维修策略问题.建立了桥面板维修的多目标优化模型,同时满足费用最小化以及性能最大化等多个相互冲突的目标,并采用小生境Pareto遗传算法(NPGA)求解.结果表明,基于NPGA的桥面板维修优化方法提供了一系列可行解供桥梁管理者根据偏好进行挑选,增加了维修策略的选择范围.这种方法既可以避免单目标优化无法考虑其他影响因素的缺点,又可以克服多目标优化传统解法的某些不足,提高了维修决策的科学性、合理性,适于指导桥梁维修工程实践. 展开更多
关键词 桥梁管理 维修策略 混凝土桥面板 多目标优化 遗传算法 NPGA
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Pareto遗传算法求解多目标带时间窗车辆路径问题
9
作者 徐贺灿 朱树人 《物流技术》 2015年第16期166-168,218,共4页
物流配送必须同时满足几个相互冲突的目标,对于此多目标优化问题(MOP),引入Pareto最优解概念,建立了描述该问题的数学模型,并提出解决VRPTW的Pareto遗传算法。算法通过NSGAII构造非支配解,求出满足车辆数目最小和总路程最短的相对较优... 物流配送必须同时满足几个相互冲突的目标,对于此多目标优化问题(MOP),引入Pareto最优解概念,建立了描述该问题的数学模型,并提出解决VRPTW的Pareto遗传算法。算法通过NSGAII构造非支配解,求出满足车辆数目最小和总路程最短的相对较优解。实验验证表明,Pareto遗传算法能有效解决多目标带时间窗物流配送问题。 展开更多
关键词 时间窗 多目标优化 pareto遗传算法 车辆路径优化
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基于Pareto遗传算法的风力机翼型多点优化设计 被引量:8
10
作者 王龙 宋文萍 许建华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1685-1689,共5页
以CST方法参数化翼型,利用XFOIL软件计算翼型的气动性能参数,采用基于非支配排序的NSGA-II遗传算法进行翼型的多点优化设计,研究变风速、变风向情况下风力机翼型高升阻比的设计问题。变风速情况下的多点优化设计表明风力机翼型的转捩性... 以CST方法参数化翼型,利用XFOIL软件计算翼型的气动性能参数,采用基于非支配排序的NSGA-II遗传算法进行翼型的多点优化设计,研究变风速、变风向情况下风力机翼型高升阻比的设计问题。变风速情况下的多点优化设计表明风力机翼型的转捩性质对于性能有重要影响;变风向情况下的多点优化设计表明,将设计迎角取在失速迎角附近,可提高失速迎角,改善风力机翼型性能。 展开更多
关键词 风力机翼型 遗传算法 多点优化 CST 变风速 变风向
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基于Pareto遗传算法的仓库箱装军用物资垛位优化
11
作者 贺鑫 马振书 +1 位作者 杜峰坡 王垒 《物流技术》 2010年第16期142-145,共4页
垛位是否合理是影响后方仓库中箱装军用物资供应保障能力的一个重要因素。首先根据后方仓库中箱装军用物资堆垛优化原则和储存策略,建立了基于收发频率和同一性原则的多目标优化模型—箱装军用物资垛位优化数学模型;然后通过分析模型,... 垛位是否合理是影响后方仓库中箱装军用物资供应保障能力的一个重要因素。首先根据后方仓库中箱装军用物资堆垛优化原则和储存策略,建立了基于收发频率和同一性原则的多目标优化模型—箱装军用物资垛位优化数学模型;然后通过分析模型,提出采用Pareto遗传算法对垛位优化问题进行了求解,并给出求解的详细步骤;最后选用一个实例进行了应用,证明了该模型的合理性和算法的有效性。 展开更多
关键词 后方仓库 垛位优化 pareto最优解 遗传算法
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基于Pareto遗传算法的灌区多水源优化配置方案研究
12
作者 宋旦 《黑龙江水利科技》 2025年第4期23-27,共5页
针对当前灌区多水源优化配置缺乏年际间调控导致水资源利用率低、成本高的问题,文章提出基于Pareto遗传算法模型的典型年优化配置策略,考虑灌区水资源特点,按照优化目标的差异性分别确定多水源优化配置方案,检验算法模型可行性。结果表... 针对当前灌区多水源优化配置缺乏年际间调控导致水资源利用率低、成本高的问题,文章提出基于Pareto遗传算法模型的典型年优化配置策略,考虑灌区水资源特点,按照优化目标的差异性分别确定多水源优化配置方案,检验算法模型可行性。结果表明:①基于文章模型的多水源优化配置方案可提高用水效率,选择较小DRS,减小地下水补给量与利用量的差距,此选取方式下的地下水位相对稳定。②灌区多水源优化配置方案以水资源可持续性为原则进行调控,地下水采补动态平衡,避免因农业灌溉导致地下水资源大量枯竭,用水成本较常规灌溉、控制灌溉分别下降4.3%、23.8%,除了节约用水带来的生态效益外,兼具经济效益,多水源优化配置方案的综合应用效果良好。因此,Pareto遗传算法模型是一种可行的灌区多水源优化配置工具,具有推广价值。 展开更多
关键词 pareto遗传算法 灌区 水资源 优化配置
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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
13
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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基于响应面法-遗传算法的船舶推进轴系多目标优化设计
14
作者 张聪 疏炳南 +1 位作者 张江涛 金勇 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第4期466-475,I0001,共11页
为降低船舶在航行过程中传动设备的功率损失,提高推进轴系的传递效率,并改善轴系振动性能,基于响应面模型与遗传算法(GA)对某船舶轴系实验台进行了多目标优化设计.采用星点设计(CCD)方法,在优化设计空间中选取合理实验点,拟合构建最小... 为降低船舶在航行过程中传动设备的功率损失,提高推进轴系的传递效率,并改善轴系振动性能,基于响应面模型与遗传算法(GA)对某船舶轴系实验台进行了多目标优化设计.采用星点设计(CCD)方法,在优化设计空间中选取合理实验点,拟合构建最小总功耗和振动响应幅值的响应面模型.基于GA,利用MATLAB软件求解响应面模型回归函数的Pareto最优解.对比分析各组优化结果,获得最佳优化设计方案,研究结果表明采用这种联合方法后,轴系功耗损失降低了约7.10%,轴系振动幅值降低了2.30%,能有效提高轴系传递效率和抑制推进轴系振动问题,从而验证了船舶推进轴系多目标优化方法的正确性和可行性. 展开更多
关键词 推进轴系 传递效率 响应面法 遗传算法
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基于选址模型和遗传算法的两阶段搜索救援等待区规划
15
作者 沈堤 张仁猛 余付平 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第1期181-188,共8页
针对作战场景下搜救直升机空中等待及搜救责任分配问题,提出了一种两阶段搜救等待区规划方法。以最小化固定成本、距离成本、威胁代价和最大化时间可靠性为目标函数,结合战场环境综合考虑影响因素建立约束条件,构建搜救等待区位置确定... 针对作战场景下搜救直升机空中等待及搜救责任分配问题,提出了一种两阶段搜救等待区规划方法。以最小化固定成本、距离成本、威胁代价和最大化时间可靠性为目标函数,结合战场环境综合考虑影响因素建立约束条件,构建搜救等待区位置确定及责任分配模型;基于重心法,提出了规划区域及备选方案的确定步骤;采用3种算法求解搜索救援等待区数量、位置以及责任分配规划方案,验证了规划模型的可行性,以及责任分配方案优化方法的适用性。仿真结果表明,该方法可以解决搜救等待区的规划问题,具有较好的实战应用价值。 展开更多
关键词 战斗搜救 搜索救援等待区 重心法 遗传算法 空域规划
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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
16
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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采用改进遗传算法的无线电能传输系统参数优化设计
17
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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基于NSGA-Ⅱ遗传算法的市域快线无砟轨道结构多目标优化
18
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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基于改进遗传算法的临时转播塔结构优化设计方法
19
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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基于遗传算法的QUBE-Servo2倒立摆系统PD参数整定
20
作者 孙慧慧 栾卉 +2 位作者 王沁怡 宋元春 尹佳欣 《吉林大学学报(信息科学版)》 2025年第1期58-64,共7页
针对传统试凑法选取的倒立摆PD(Proportion Differentiation)控制器参数具有主观性强,系统响应能力不佳等问题,采用遗传算法整定控制器参数,进行模型仿真分析并最终运行于QUBE-Servo2旋转倒立摆实验系统。实验表明,相比于试凑法,用遗传... 针对传统试凑法选取的倒立摆PD(Proportion Differentiation)控制器参数具有主观性强,系统响应能力不佳等问题,采用遗传算法整定控制器参数,进行模型仿真分析并最终运行于QUBE-Servo2旋转倒立摆实验系统。实验表明,相比于试凑法,用遗传算法得到的PD控制器参数能使系统的响应性能进一步优化,且不受主观经验限制,摆杆和摆臂的稳态误差都在±0.01 rad以内。 展开更多
关键词 旋转倒立摆 数学模型 PD控制 遗传算法
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