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基于BWO和WOA的VMD-LSTM短期风速预测
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作者 贾世会 刘立夫 +1 位作者 迟晓妮 李高西 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期59-66,共8页
针对风电机组组网运行存在的功率波动性和随机性,为提高风速预测的精度和风电机组运行的稳定性,提出了一种基于白鲸优化算法和鲸鱼优化算法的VMD-LSTM短期风速预测模型。首先,利用白鲸优化算法对VMD中的模态数及惩罚因子进行优化,得到... 针对风电机组组网运行存在的功率波动性和随机性,为提高风速预测的精度和风电机组运行的稳定性,提出了一种基于白鲸优化算法和鲸鱼优化算法的VMD-LSTM短期风速预测模型。首先,利用白鲸优化算法对VMD中的模态数及惩罚因子进行优化,得到分解的子序列;其次,对于LSTM中的隐含层节点数、最大训练次数和初始学习率等参数,使用鲸鱼优化算法进行确定;最后,利用LSTM的非线性拟合能力对数据进行预测。结果表明:所提预测模型在测试集上的RMSE、MAE、MAPE分别为0.2234,0.1727,0.0837,均低于其他对比模型,验证了所提模型在短期风速预测问题上的有效性。 展开更多
关键词 白鲸优化算法 鲸鱼优化算法 变分模态分解 LSTM 风速预测
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基于BWO优化VMD和TCN-BiGRU的短期风电功率预测
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作者 逯静 张燕茹 王瑞 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期31-41,共11页
针对风力发电过程中出现的不平稳、波动性大等特点,为了更好地提高风力发电的预测精度,提出一种基于白鲸优化算法(BWO)的变分模态分解(VMD)和时序卷积网络(TCN)-双向门控循环单元(BiGRU)联合构建的短期风力发电功率预测模型。首先,由于... 针对风力发电过程中出现的不平稳、波动性大等特点,为了更好地提高风力发电的预测精度,提出一种基于白鲸优化算法(BWO)的变分模态分解(VMD)和时序卷积网络(TCN)-双向门控循环单元(BiGRU)联合构建的短期风力发电功率预测模型。首先,由于风电功率受多方面气象因素的共同影响,采用随机森林(RF)方法来确定气象因素特征的重要性,对特征进行排序并提取出最优的特征。其次,利用VMD将原始功率数据由不平稳序列分解成较平稳的子序列,为解决VMD的两个参数即模态数和惩罚因子难以人工确定的问题,使用BWO对VMD的参数进行寻优,利用优化后的VMD对非平稳电力信号进行有效分解。然后,将分解后的各平稳子序列加上提取出的最优特征进行TCN-BiGRU组合模型预测。最后,将各子序列的预测值进行叠加得到最终的结果。以中国的某风电场的实际数据为例,通过多种单一模型与组合模型对所提出的预测模型进行了仿真对比。仿真结果表明,所提出的基于BWO优化VMD和TCN-BiGRU联合预测方法具有较高的预测精度,其均方根误差、平均绝对误差及平均百分比误差的指标精度均比其他模型有所提高。本文方法在风电功率预测中具有显著优势。 展开更多
关键词 短期风功率预测 变分模态分解 随机森林 时序卷积网络 双向门控循环单元 白鲸优化算法
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基于IBWO-TEB算法的移动机器人自主路径规划 被引量:2
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作者 梁凯 韩西 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期49-55,共7页
为解决移动机器人自主进行路径规划时存在的规划效率低、动态性不足、环境适应力差等问题,提出一种结合改进白鲸优化算法(improved beluga whale optimization,IBWO)和时间弹性带(timed elastic band,TEB)的路径规划方法。首先,利用准... 为解决移动机器人自主进行路径规划时存在的规划效率低、动态性不足、环境适应力差等问题,提出一种结合改进白鲸优化算法(improved beluga whale optimization,IBWO)和时间弹性带(timed elastic band,TEB)的路径规划方法。首先,利用准对立学习机制和自适应螺旋捕食策略改进的IBWO算法进行全局规划,从而获取全局寻优阶段的最佳路径。其次,在局部规划阶段,采用改进的两阶段TEB算法,根据当前实时环境对全局最佳路径进行局部调整及优化。最后,在不同场景下进行仿真及试验,仿真结果表明IBWO-TEB算法较其他算法在行驶距离、规划时长方面均更短;试验验证了IBWO-TEB算法优良的真实性能,可有效帮助移动机器人完成自主路径规划。 展开更多
关键词 白鲸优化算法 时间弹性带 移动机器人 路径规划
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基于改进BWO算法的架桥机主梁轻量化设计
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作者 陈毅 赵江锋 +3 位作者 孙军强 王刚锋 史妍妮 张程浩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期4986-4994,共9页
针对传统设计方案下架桥机主梁设计量冗余、耗材较多,从而降低生产效率,且现有智能优化方法存在收敛精度较低等问题,提出了一种基于二次插值策略的改进白鲸优化算法(enhanced beluga whale optimization,EBWO),将其应用于600 t架桥机主... 针对传统设计方案下架桥机主梁设计量冗余、耗材较多,从而降低生产效率,且现有智能优化方法存在收敛精度较低等问题,提出了一种基于二次插值策略的改进白鲸优化算法(enhanced beluga whale optimization,EBWO),将其应用于600 t架桥机主梁的轻量化研究。首先选取6项测试函数分别对白鲸优化算法(beluga whale optimization,BWO)、EBWO及其他3种常见优化算法进行对比,检验其收敛特性的优越性,并根据给定工况对架桥机主梁进行力学分析,结合架桥机主梁设计规范及力学性能要求建立优化模型,完成架桥机主梁的横截面积优化。结果表明:EBWO具有更强的稳定性及收敛特性,经验证优化后主梁减轻19.3%,且能满足安全要求。 展开更多
关键词 白鲸优化算法(bwo) 二次插值策略 架桥机 主梁 轻量化设计
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基于IBWO-CNN-BiLSTM-Attention的机床刀具磨损预测模型
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作者 崔业梅 杨焕峥 +1 位作者 薛洪惠 徐玲 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期72-78,共7页
为了提高机床刀具磨损预测的准确性,对优化算法进行改进,设计人工智能模型,并利用PHM2010刀具磨损数据集进行验证。构建一种基于IBWO-CNN-BiLSTM-Attention的预测模型,采用卷积神经网络(CNN)和双向长短时记忆网络(BiLSTM)学习数据的空... 为了提高机床刀具磨损预测的准确性,对优化算法进行改进,设计人工智能模型,并利用PHM2010刀具磨损数据集进行验证。构建一种基于IBWO-CNN-BiLSTM-Attention的预测模型,采用卷积神经网络(CNN)和双向长短时记忆网络(BiLSTM)学习数据的空间和时间特征,引入注意力机制(Attention)提高模型对关键信息的关注度。提出一种改进的白鲸优化算法(IBWO)优化模型参数和迭代次数,结合种群混沌映射初始化、准反向学习和萤火虫扰动策略,经CEC2005函数测试,该算法收敛速度和寻优精度明显优于传统BWO等对比算法。将该模型与CNN-BiLSTM-Attention模型、BWO-CNN-BiLSTM-Attention模型进行对比。结果表明:该模型在机床刀具磨损预测方面具有更高的准确性和可靠性。最后,在STM32H7单片机设备中部署了“剪枝”模型,并验证了“剪枝”模型在嵌入式设备中运行的可行性。 展开更多
关键词 机床刀具 磨损预测 改进的白鲸优化算法(Ibwo) 双向长短时记忆网络(BiLSTM) 卷积神经网络(CNN)
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基于BWO-SVM的AUV推进系统液压故障诊断
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作者 彭浩 李维波 +1 位作者 黄康政 高俊卓 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期199-203,共5页
自主水下机器人(AUV)作为海洋探测的重要工具,在执行复杂任务时,其推进系统的可靠性至关重要。针对AUV推进系统液压故障诊断困难、经常误判和漏判等问题,提出基于白鲸优化算法(BWO)优化支持向量机(SVM)的故障诊断算法BWO-SVM,对AUV推进... 自主水下机器人(AUV)作为海洋探测的重要工具,在执行复杂任务时,其推进系统的可靠性至关重要。针对AUV推进系统液压故障诊断困难、经常误判和漏判等问题,提出基于白鲸优化算法(BWO)优化支持向量机(SVM)的故障诊断算法BWO-SVM,对AUV推进系统液压故障进行智能化诊断。在AMESim中搭建AUV推进系统,然后模拟不同故障并采集相关数据,并采用BWO优化SVM的超参数,最后实现了液压故障诊断分类预测。实验结果表明:BWO-SVM能够区分不同的故障,有效诊断AUV推进系统潜在的液压故障。为了验证算法的优越性,与6种基准算法进行对比,BWO-SVM的准确率至少提升7.35%。BWO-SVM算法在故障诊断方面具有更高的准确率,有效提升了AUV的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 自主水下机器人(AUV) 推进系统 故障诊断 白鲸优化算法(bwo) 支持向量机(SVM)
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基于VMD-IBWO-BiLSTM的短期风电功率预测
7
作者 黄益 胡骅 魏云冰 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第5期148-158,共11页
准确预测风电功率对实现风电场稳定运行和电网优化调度具有重要意义。为了提高风电功率预测的稳定性和精准性,提出一种基于变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)、融合Logistics混沌映射、折射反向学习策略的改进白鲸优... 准确预测风电功率对实现风电场稳定运行和电网优化调度具有重要意义。为了提高风电功率预测的稳定性和精准性,提出一种基于变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)、融合Logistics混沌映射、折射反向学习策略的改进白鲸优化算法(improved beluga whale optimization,IBWO)和双向长短期记忆(bi-directional long short-term memory,BiLSTM)神经网络的组合模型。首先,利用模糊熵为适应度函数的北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)优化VMD的核心参数,通过NGO-VMD对采集到的原始风电功率数据分解,得到模态分量。然后,利用改进白鲸优化算法IBWO对双向长短期记忆BiLSTM神经网络中的超参数进行寻优,再使用IBWO-BiLSTM模型对各模态分量预测。最后,将各模态分量的预测值叠加得到风电功率的预测值。实验表明,该组合模型较其他普通组合模型在预测精度上有较大提高。 展开更多
关键词 风电功率预测 变分模态分解 北方苍鹰优化算法 改进白鲸优化算法 双向长短期记忆神经网络 深度学习
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基于BWO-RF模型的岩体质量评价方法 被引量:2
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作者 赵国彦 胡凯译 +2 位作者 李洋 刘雷磊 王猛 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期270-279,共10页
岩体质量分级是地下工程初期设计和施工的基础。为了更加高效准确地开展岩体质量评价,提出了一种基于白鲸优化(BWO)随机森林的岩体质量评价模型——BWO-RF模型,同时构建了麻雀搜索算法优化随机森林(SSA-RF)、粒子群优化随机森林(PSO-RF... 岩体质量分级是地下工程初期设计和施工的基础。为了更加高效准确地开展岩体质量评价,提出了一种基于白鲸优化(BWO)随机森林的岩体质量评价模型——BWO-RF模型,同时构建了麻雀搜索算法优化随机森林(SSA-RF)、粒子群优化随机森林(PSO-RF)和未优化随机森林(RF)的岩体质量评价模型进行对比。在模型构建前,建立了包含131组工程实例数据的数据库,运用该数据库最终完成了4种模型的训练和测试。基于模型测试结果,采用准确率、查准率、召回率、F1值和AUC值5个评价指标对模型进行对比优选。研究结果表明:BWO-RF模型各项评价指标均优于其余3种模型,具有更优的评价性能;经过工程实例验证,本研究所提出的BWO-RF模型预测准确率达90%,可为实际工程建设提供参考依据,具备实际工程应用价值。 展开更多
关键词 安全工程 岩体质量评价 岩体质量分级 白鲸优化 随机森林 交叉验证
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基于EBWO-SVM的变压器故障诊断研究 被引量:1
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作者 汪繁荣 李州 《电子测量技术》 北大核心 2024年第10期101-107,共7页
针对SVM在变压器故障诊断中存在诊断精度不高和BWO算法存在易陷入局部最优的问题,提出一种基于EBWO-SVM的变压器故障诊断方法。首先通过引入准反向学习策略和旋风式觅食策略对BWO算法进行改进,然后将EBWO算法与粒子群优化算法、灰狼优... 针对SVM在变压器故障诊断中存在诊断精度不高和BWO算法存在易陷入局部最优的问题,提出一种基于EBWO-SVM的变压器故障诊断方法。首先通过引入准反向学习策略和旋风式觅食策略对BWO算法进行改进,然后将EBWO算法与粒子群优化算法、灰狼优化算法、鲸鱼优化算法、白鲸优化算法在6种测试函数上进行寻优测试,验证了EBWO算法的优越性。其次利用EBWO算法对SVM中的核函数参数g和C进行优化,从而提高SVM的分类能力。最后提出其他方法与EBWO-SVM模型进行对比。结果表示:所构建的EBWO-SVM变压器故障诊断模型与BWO-SVM、WOA-SVM、GWO-SVM、PSO-SVM相比,综合诊断精度分别提高了7.7%、9.7%、11.6%、15.4%,且稳定性更强,验证了EBWO-SVM模型的可行性与有效性。 展开更多
关键词 支持向量机 白鲸优化算法 变压器 故障诊断 准反向学习策略 旋风式觅食策略
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基于WPSO-BP和L-MBWO的多翼离心风机优化研究 被引量:2
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作者 徐韧 李君宇 +3 位作者 周明 刘林波 张志富 黄其柏 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第10期1833-1843,共11页
针对多翼离心风机气动性能、噪声情况难以同时改进的问题,提出了一种基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型(WPSO-BP),以及一种基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法(L-MBWO),并将二者应用于多翼离心风机的优... 针对多翼离心风机气动性能、噪声情况难以同时改进的问题,提出了一种基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型(WPSO-BP),以及一种基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法(L-MBWO),并将二者应用于多翼离心风机的优化设计中。首先,选取了叶片进出口角、倾斜蜗舌的最大蜗舌半径、叶片切除角度作为设计变量,把风机的全压、效率、声压级作为优化目标;然后,构建了WPSO-BP预测模型,以反映设计变量与优化目标之间的关系,定量分析对比了该模型与BP神经网络预测模型,预测值用于风机的性能优化;接着,将逻辑混沌初始化引入到白鲸优化算法(BWO),基于第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)构建了L-MBWO优化算法;最后,在实验验证仿真可靠的前提下,将提出的预测模型和优化算法应用于风机优化,并对优化效果进行了综合分析。研究结果表明:优化后的风机全压增加了34.79 Pa,效率提高了0.67%,噪声降低了1.73 dB,实现了多个优化目标之间的平衡,有效改善了风机的综合性能,为多翼离心风机的优化设计提供了一种新思路。 展开更多
关键词 多翼离心风机 变权重 基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型 白鲸优化算法 基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法 预测模型 风机全压 风机效率 风机噪声
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基于CHEBWO的多目标棉田图像增强算法 被引量:1
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作者 王封疆 王梦飞 周杰 《石河子大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期505-513,共9页
为了增强棉田图像的垄线特征、纹理清晰度以及棉田与垄线之间的对比度,以提高农机视觉导航图像的分割准确率与泛化能力,本文提出了一种多目标图像增强算法——混沌混合精英白鲸优化算法(Chaotic hybrid elite beluga whale optimization... 为了增强棉田图像的垄线特征、纹理清晰度以及棉田与垄线之间的对比度,以提高农机视觉导航图像的分割准确率与泛化能力,本文提出了一种多目标图像增强算法——混沌混合精英白鲸优化算法(Chaotic hybrid elite beluga whale optimization, CHEBWO)。该算法在AMSRCR算法和直方图均衡化的基础上设计了新的图像加权融合模型,并针对图像评价,设计了一种新的多目标加权评价函数。实验结果表明,与基于Retinex图像增强算法(如SSR、MSR、MSRCR、MSRCP)以及基于直方图均衡化增强算法(如HE、AHE、CLAHE)进行对比,CHEBWO算法在PSNR、AG、SD、IE、SSIM等指标上平均提高了6.18、42.38、40.41、0.89和0.22。因此,本文提出的棉田图像增强算法在增强棉田图像对比度、清晰度以及保持垄线纹理方面具有显著优势,有助于提高语义分割模型的性能和准确性。 展开更多
关键词 白鲸优化算法 RETINEX 直方图均衡化 图像增强 多目标优化
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基于BWO-ELM的水稻氮素无人机高光谱反演研究 被引量:3
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作者 李世隆 许辰一 +2 位作者 王楠 曹慧妮 于丰华 《智能化农业装备学报(中英文)》 2024年第3期14-21,共8页
氮素是水稻生长发育的重要元素之一,精准估测氮素浓度对指导水稻精准施肥、辅助氮高效品种选育是十分重要的。传统田间采样方式难以实时获取水稻氮素浓度,随着信息技术的快速发展,目前通过机器学习方法建立无人机高光谱数据与氮素浓度... 氮素是水稻生长发育的重要元素之一,精准估测氮素浓度对指导水稻精准施肥、辅助氮高效品种选育是十分重要的。传统田间采样方式难以实时获取水稻氮素浓度,随着信息技术的快速发展,目前通过机器学习方法建立无人机高光谱数据与氮素浓度的关系,是作物氮素营养诊断的主要技术路线之一。研究以连续投影算法筛选的无人机冠层高光谱数据特征波段为输入,实测氮素浓度数据为输出构建反演模型。极限学习机(ELM)与同类型的机器学习方法相比,具有速度快、泛化能力强的优势,但由于其随机生成的连接权重和神经元阈值,导致其训练稳定性存在不足,且容易陷入局部最优解。白鲸优化算法(BWO)是一种以白鲸行为为灵感而设计的求解单模态和多模态优化问题的竞争算法,本研究通过白鲸优化算法对极限学习机的输入层与隐含层之间的连接权重、隐含层初始权重进行优化,构建BWO-ELM水稻氮素浓度无人机高光谱反演模型,实现对水稻氮素浓度的快速估测。研究结果表明:连续投影算法筛选出特征波段10个,分别为673、703、727、823、850、877、895、952、961和985 nm。基于BWO-ELM构建的氮素浓度反演模型训练集R^(2)与RMSE分别为0.7425、0.3826%,测试集R2与RMSE分别为0.7028、0.4877%。预测能力优于基于ELM构建的氮素浓度反演模型。综上所述,基于BWO-ELM的水稻氮素浓度无人机高光谱反演模型可以快速准确获取水稻氮素浓度,为水稻营养监测提供新的方法。 展开更多
关键词 白鲸优化算法 极限学习机 氮素 无人机 高光谱 水稻
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基于IF-SVMD-BWO-LSTM的空气质量预测建模 被引量:5
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作者 朱菊香 谷卫 +2 位作者 钱炜 张赵良 张雯柏 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第11期173-184,共12页
为了提高PM_(2.5)浓度的预测精度,基于PM_(2.5)序列的复杂性和非线性,提出孤立森林(isolated forests,IF)异常值检测、逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)和白鲸鱼算法(Beluga whale optimization,BWO)... 为了提高PM_(2.5)浓度的预测精度,基于PM_(2.5)序列的复杂性和非线性,提出孤立森林(isolated forests,IF)异常值检测、逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)和白鲸鱼算法(Beluga whale optimization,BWO)优化长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)相结合的预测模型。首先,利用孤立森林算法清除数据中异常值;其次使用SVMD将原始不平稳的PM_(2.5)序列进行分解,去除噪声数据后得到多个平稳的固有模态分量和残差分量,提高模型预测精度;然后,对分解后各个子序列使用LSTM进行预测,并利用BWO算法优化LSTM的权重和阈值,进一步提高组合模型的预测精度;最后将各个子序列进行叠加得到最终的预测结果。实验结果表明:IF-SVMD-BWO-LSTM模型在均方根误差比SVMD-BWO-LSTM模型和BWO-LSTM模型分别降低了4.03μg/m^(3)和10.3μg/m^(3)。在拟合度方面,该模型比SVMD-BWO-LSTM模型和BWO-LSTM模型分别高了3.8%和9.5%。因此在空气质量预测上,该组合模型提高了PM_(2.5)预测精度,达到预期的预测效果。 展开更多
关键词 PM_(2.5)预测 孤立森林 逐次变分模态分解 白鲸鱼算法 长短期记忆网络
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基于MOBWO-MCKD的风机滚动轴承故障特征提取方法 被引量:5
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作者 霍忠堂 高建松 张丁丁 《机电工程》 北大核心 2024年第1期123-129,共7页
针对风力发电机轴承振动信号受强背景噪声及其他设备激励源影响,导致早期微弱故障特征不易提取这一问题,提出了一种基于多目标白鲸优化算法(MOBWO)优化的最大相关峰度反卷积(MCKD)风力发电机轴承故障特征提取方法。首先,采用MOBWO强大... 针对风力发电机轴承振动信号受强背景噪声及其他设备激励源影响,导致早期微弱故障特征不易提取这一问题,提出了一种基于多目标白鲸优化算法(MOBWO)优化的最大相关峰度反卷积(MCKD)风力发电机轴承故障特征提取方法。首先,采用MOBWO强大的全局及局部搜索能力优化了MCKD关键参数,获取了最佳参数组合;其次,利用优化后的MCKD对原始信号进行了解卷积运算,消除了背景噪声及其他设备激励源的影响,突出了轴承周期性脉冲信号;然后对解卷积信号进行了包络谱分析,提取了轴承故障特征频率,并将其与理论计算故障特征频率值进行了诊断结果对比;最后,采用实际工程中采集到的风力发电机轴承内圈和外圈的故障数据,对MOBWO-MCKD方法的有效性进行了试验验证。研究结果表明:基于MOBWO-MCKD的故障特征提取方法能够有效地消除背景噪声及其他设备激励源的干扰;由内圈信号包络谱可得到的内圈故障频率为f IR=125.87 Hz、2f IR=251.74 Hz;由外圈信号包络谱可得到的外圈故障频率为f OR=84.47 Hz、2f OR=168.94 Hz、3f OR=253.41 Hz。该特征提取方法可以为实际工程风力发电机轴承早期微弱故障特征提取研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 风机轴承 多目标白鲸优化算法 最大相关峰度反卷积 滚动轴承内圈 轴承外圈 包络分析
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融合多策略改进的白鲸优化算法 被引量:2
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作者 柴岩 常晓萌 任生 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第5期76-93,共18页
为进一步提升白鲸优化算法(BWO)的寻优能力和收敛速度,提出一种融合多策略改进的白鲸优化算法(multi-strategy improved beluga whale optimization,MIBWO)。针对算法初期因随机生成个体的遍历性较差使得算法易陷入局部的劣势,利用PWLC... 为进一步提升白鲸优化算法(BWO)的寻优能力和收敛速度,提出一种融合多策略改进的白鲸优化算法(multi-strategy improved beluga whale optimization,MIBWO)。针对算法初期因随机生成个体的遍历性较差使得算法易陷入局部的劣势,利用PWLCM混沌映射增加种群多样性以及准反向学习生成的反向解增强初始解的质量,为算法寻优性能奠定基础;构造一种动态限制局部扰动搜索机制,引入非线性收敛因子扰动个体增加求解精度与速度,为避免收敛因子在迭代后期过快收敛,利用动态平衡搜索策略以避免陷入局部最优;提出一种差异性种群进化策略对鲸鱼坠落阶段进行最优值位置扰动更新,有效提升收敛精度。理论分析和数值实验证明MIBWO算法具有较强的寻优性能,MIBWO算法在PV辨识问题体现了良好的寻优性能、收敛速度及鲁棒性并具有一定的实际工程应用前景。 展开更多
关键词 白鲸优化算法 PWLCM混沌映射 准反向学习 非线性收敛因子 动态平衡搜索策略 差异性种群进化策略 PV辨识问题
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双种群混合白鲸算法求解多目标柔性作业车间调度问题
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作者 孟冠军 王同轩 +1 位作者 黄江涛 张威 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期189-195,共7页
针对考虑负载均衡的多目标柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间、最小化关键机器负荷和最小化机器总负荷为目标,提出一种双种群混合白鲸优化算法。首先,设计基于Tent混沌映射的种群初始化机制,提高初始化种群质量,应对复杂的多... 针对考虑负载均衡的多目标柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间、最小化关键机器负荷和最小化机器总负荷为目标,提出一种双种群混合白鲸优化算法。首先,设计基于Tent混沌映射的种群初始化机制,提高初始化种群质量,应对复杂的多目标优化问题;其次,引入快速非支配和V主导双规则机制筛选种群,提高个体多样性;然后,结合混合变邻域搜索,建立基于Pareto优化的外部存档方法,旨在获得优质解方案;最后,通过与其他算法对比,对Brandimarte算例进行仿真分析,验证该算法在求解多目标柔性作业车间调度问题时的有效性。 展开更多
关键词 多目标 柔性作业车间调度 白鲸优化算法 Tent混沌映射 混合变邻域搜索
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基于改进白鲸算法优化BiTCN-BiGRU的锂电池SOC估计
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作者 柳博 吴松荣 +2 位作者 付聪 王少惟 张驰 《电子测量技术》 北大核心 2025年第9期75-83,共9页
电池荷电状态(SOC)是电动汽车锂电池管理的核心参数之一,本文提出一种基于改进白鲸算法优化BiTCN-BiGRU的锂电池SOC估计模型。首先搭建双向时域卷积网络(BiTCN)和双向门循环单元(BiGRU)组合的SOC估计模型,然后使用白鲸算法(BWO)对BiTCN-... 电池荷电状态(SOC)是电动汽车锂电池管理的核心参数之一,本文提出一种基于改进白鲸算法优化BiTCN-BiGRU的锂电池SOC估计模型。首先搭建双向时域卷积网络(BiTCN)和双向门循环单元(BiGRU)组合的SOC估计模型,然后使用白鲸算法(BWO)对BiTCN-BiGRU模型超参数寻优以充分发挥组合网络模型的优势,并且分别在传统BWO的探索阶段和鲸落阶段引入改进策略以解决传统BWO容易陷入局部最优且收敛速度慢的问题。最后基于开源锂电池充放电数据集验证改进后SOC估计模型的性能,结果表明在3种温度的标准化城市循环工况下,改进白鲸算法优化BiTCN-BiGRU模型的SOC估计平均绝对误差为0.428%,均方根误差为0.38%,能很好的应用于锂电池SOC估计。 展开更多
关键词 锂电池 SOC估计 BiTCN网络 BiGRU网络 白鲸优化算法
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蝴蝶搜索与动态反向学习柯西变异的白鲸优化算法 被引量:2
18
作者 张莉 张小庆 +3 位作者 孙民民 李娜 宋一佳 曾竣哲 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第10期96-110,共15页
针对白鲸优化算法(beluga whale optimization,BWO)收敛速度慢、无法跳出局部最优位置的不足,提出了一种基于蝴蝶搜索与动态反向学习柯西变异的改进白鲸优化算法(MY beluga whale optimization,MYBWO)。引入非线性平衡因子,更好地平衡... 针对白鲸优化算法(beluga whale optimization,BWO)收敛速度慢、无法跳出局部最优位置的不足,提出了一种基于蝴蝶搜索与动态反向学习柯西变异的改进白鲸优化算法(MY beluga whale optimization,MYBWO)。引入非线性平衡因子,更好地平衡算法的全局勘探和局部开发能力;在全局勘探阶段引入蝴蝶搜索机制,丰富种群多样性,提高最优解的搜索概率;在局部开发阶段融合动态反向学习和柯西变异策略,在扩大种群搜索范围的同时增强算法跳出局部最优的能力。通过选取寻优特征各异的CEC2005和CEC2019测试函数进行仿真实验,结果表明:与选取的几种对比算法相比,MYBWO算法寻优精度更高,收敛更快,有效解决了算法易停滞于局部最优的不足。为了验证改进算法的实用性,将MYBWO算法应用于优化LightGBM模型,建立新的空气质量预测模型,实验结果证明该模型的预测精度和稳定性得到了稳步提升。 展开更多
关键词 白鲸优化算法(bwo) 蝴蝶算法 柯西变异 动态反向学习 轻量梯度提升机(LightGBM)
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基于改进白鲸优化算法的三维DV-Hop定位算法
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作者 陈悦 冯锋 《计算机科学》 北大核心 2025年第S1期798-806,共9页
为解决无线传感器网络中传统三维DV-Hop(Distance Vector Hop)算法在应对复杂环境时存在节点定位精度低、误差过大的问题,提出了一种基于改进白鲸优化算法(Improved Beluga Whale Optimization,IBWO)的三维定位算法(IBWO-DV-Hop)。首先... 为解决无线传感器网络中传统三维DV-Hop(Distance Vector Hop)算法在应对复杂环境时存在节点定位精度低、误差过大的问题,提出了一种基于改进白鲸优化算法(Improved Beluga Whale Optimization,IBWO)的三维定位算法(IBWO-DV-Hop)。首先,通过多通信半径并引入修正因子优化节点最小跳数,并利用跳距加权优化方法修正平均跳距,以降低通信半径不确定性和跳数误差对定位精度的影响。其次,引入IBWO代替最小二乘法估算未知节点的位置,所做改进包括在白鲸算法初始化阶段采用Sobol序列和反向学习结合的策略对初始种群实施改进,增加种群多样性。然后,在勘探阶段和开发阶段分别引入自适应t分布变异和自适应Levy飞行策略,增强算法的寻优能力。最后,在鲸落阶段引入透镜成像反向学习策略,提升算法的全局寻优能力。实验结果表明,与传统三维DV-hop算法以及其他同类算法相比,该算法具有更高的定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 三维DV-Hop算法 白鲸优化算法 多通信半径 跳距加权优化 自适应t分布变异 透镜成像反向学习策略
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基于BWO-DBSCAN和CSA-OCRKELM的变电站数据流异常检测方法 被引量:12
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作者 黄欣 赵敏彤 +2 位作者 郇嘉嘉 吴伟杰 刘嘉文 《广东电力》 2023年第5期39-48,共10页
为了提升变电站数据流检测的实时性与准确性,提出一种使用白鲸优化(beluga whale optimization,BWO)算法优化基于密度的噪声应用空间聚类(density based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法,与使用圆圈搜索算法... 为了提升变电站数据流检测的实时性与准确性,提出一种使用白鲸优化(beluga whale optimization,BWO)算法优化基于密度的噪声应用空间聚类(density based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法,与使用圆圈搜索算法(circle search algorithm,CSA)优化单分类正则核极限学习机(one class regularized kernel extreme learning machine,OCRKELM)相结合的变电站通信网络数据流异常检测方法。首先,利用BWO-DBSCAN对正常数据流进行聚类,形成样本簇;其次,通过CSA-OCRKELM模型对异常数据流进行实时检测;最后,利用OPNET仿真软件仿真模拟变电站的通信行为并进行对比分析,验证所提方法的有效性。仿真实验结果表明所构建检测模型的检测率约为99%,较其他检测模型具有较高的性能与准确率。 展开更多
关键词 变电站数据流 白鲸优化算法 密度聚类算法 圆圈搜索算法 单分类正则核极限学习机
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