基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制

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作者 单泽彪 王宇航 +1 位作者 魏昌斌 刘小松 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1243-1252,共10页

为了提高四旋翼无人机位姿轨迹跟踪控制的快速性及精确性,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制方法。针对传统鲸鱼算法收敛精度低和速度慢的问题,通过Logistic混沌映射与Skew Tent映射相结合的方式来提高初始种群... 为了提高四旋翼无人机位姿轨迹跟踪控制的快速性及精确性,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制方法。针对传统鲸鱼算法收敛精度低和速度慢的问题,通过Logistic混沌映射与Skew Tent映射相结合的方式来提高初始种群的多样性,同时通过引入交叉算子与高斯变异算子来增强全局的搜索能力,防止搜索过程陷入局部最优。设计了一种基于鲸鱼优化算法的模糊自抗扰控制器,采用改进的鲸鱼优化算法对模糊自抗扰控制器的最优调整系数、模糊自抗扰控制器中非线性误差反馈控制率的微积分增益以及扩张状态观测器的误差校正系数进行迭代优化。仿真结果表明:本文提出的控制方法相对于其他控制方法能够有效地提高系统的控制性能,准确地跟踪期望飞行轨迹,加快控制系统的动态响应、降低稳态误差、提高抗干扰能力。 展开更多

关键词 无人机控制 自抗扰控制 模糊自抗扰控制 参数自整定 鲸鱼优化算法 混沌映射 交叉算子 高斯变异算子

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考虑相关性的新能源电力系统风光功率短期联合预测模型

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作者 沈赋 刘思蕊 +3 位作者 蔡子龙 王哲 杨光兵 翟苏巍 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期203-212,共10页

为提高新能源电力系统(NEPS)风/光功率预测的精确度以降低新能源并网对电网稳定性的影响,考虑风/光功率影响因素的相关性、NEPS分布式电源的特殊性以及模型预测误差的自适应优化能力,提出一种考虑相关性的新能源电力系统风光功率短期联... 为提高新能源电力系统(NEPS)风/光功率预测的精确度以降低新能源并网对电网稳定性的影响,考虑风/光功率影响因素的相关性、NEPS分布式电源的特殊性以及模型预测误差的自适应优化能力,提出一种考虑相关性的新能源电力系统风光功率短期联合预测模型。通过自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)对原始数据进行处理,利用基于混沌鲸鱼算法(CWOA)优化的双向长短期记忆神经网络(BILSTM)模型对风/光功率初步预测获取预测误差,将分解后的风/光功率预测误差与原始输入特征融合,对光/风功率交叉联合预测。通过华东地区某新能源场站实际数据进行试验验证,结果表明,与传统预测模型相比,该文所提联合预测模型对NEPS风/光功率预测精度均有所提升。 展开更多

关键词 风力发电 光伏发电 功率预测 双向长短期记忆神经网络 新能源电力系统 自适应噪声的完全集合经验模态分解 混沌鲸鱼算法

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基于TWOA-BP的矿井冲击地压分级预测研究 被引量：1

3

作者 邵光波 李华强 张涛 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期34-37,共4页

为提高煤矿开采工作的安全性,准确预测煤矿冲击地压灾害发生,提出冲击地压分级预测的TWOA-BP模型。先通过灰色关联分析法(GRA)筛选冲击地压的影响因素作为TWOA-BP预测模型的输入层,最终确定8项影响因素后,采用鲸鱼算法(WOA)对BP神经网... 为提高煤矿开采工作的安全性,准确预测煤矿冲击地压灾害发生,提出冲击地压分级预测的TWOA-BP模型。先通过灰色关联分析法(GRA)筛选冲击地压的影响因素作为TWOA-BP预测模型的输入层,最终确定8项影响因素后,采用鲸鱼算法(WOA)对BP神经网络的权值和阈值进行优化,随后利用Tent混沌映射初始化鲸鱼种群以增加种群多样性,最终解决了BP模型收敛速度慢和易陷入局部极小的问题。研究结果表明:与其他预测模型相比,TWOA-BP方法具有收敛速度快、预测精度高、操作简便等特点。 展开更多

关键词 灰色关联分析法 Tent混沌映射 鲸鱼算法 BP网络模型 收敛速度 预测精度

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基于改进麻雀搜索算法的多维复杂函数优化问题的求解

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作者 张贺杰 赵茂先 《数学建模及其应用》 2024年第1期20-29,51,共11页

传统麻雀搜索算法在寻找最优解过程中,存在种群多样性不够高、易产生局部最优、收敛精度不稳定等问题.本文给出了一种改进的麻雀搜索算法,首先,用改进的Cubic和Bernoulli混合混沌映射初始化种群分布提高种群多样性;其次,在算法迭代过程... 传统麻雀搜索算法在寻找最优解过程中,存在种群多样性不够高、易产生局部最优、收敛精度不稳定等问题.本文给出了一种改进的麻雀搜索算法,首先,用改进的Cubic和Bernoulli混合混沌映射初始化种群分布提高种群多样性;其次,在算法迭代过程中引入非线性自适应惯性权重和Levy飞行策略,调节算法的搜索范围和精度,改善算法的收敛速度和局部寻优能力;然后,引入鲸鱼优化算法的捕食策略进行扰动,避免陷入局部最优;最后,在12个基准测试函数上与传统麻雀搜索算法和其他算法进行评估,实验结果验证了改进的算法具有较好的收敛速度和求解精度,并提升了局部搜索能力. 展开更多

关键词 麻雀搜索算法 混沌映射 非线性自适应惯性权重 Levy飞行 鲸鱼优化算法

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融合动态概率阈值和自适应变异的鲸鱼优化算法 被引量：9

5

作者 毕孝儒 牟琦 龚尚福 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第12期78-83,88,共7页

针对基本鲸鱼优化算法在非线性优化问题中存在的收敛精度低、易陷入局部最优解的问题,提出一种融合动态概率阈值和自适应变异的鲸鱼优化算法.首先,利用Fuch混沌和反向学习生成均匀的初始种群;其次,设计基于双曲余弦函数的动态调整概率... 针对基本鲸鱼优化算法在非线性优化问题中存在的收敛精度低、易陷入局部最优解的问题,提出一种融合动态概率阈值和自适应变异的鲸鱼优化算法.首先,利用Fuch混沌和反向学习生成均匀的初始种群;其次,设计基于双曲余弦函数的动态调整概率阈值以协调算法全局搜索与局部开采能力,采用可变权重对鲸鱼位置更新公式修正,提高收敛速度和精度;最后,对鲸鱼精英个体引入自适应变异策略,以避免算法陷入局部最优解而搜索停滞.对13个基准测试函数仿真实验,结果表明,与基本GWO算法、PSO算法以及鲸鱼优化算法相比,该算法具有更好的求解精度、收敛速度. 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 Fuch混沌映射 动态概率阈值 自适应变异

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混沌鲸鱼优化算法及其在有限元模型修正中的应用 被引量：7

6

作者 赵宇 彭珍瑞 《兰州交通大学学报》 CAS 2021年第1期39-45,共7页

为提高基本鲸鱼优化算法的搜索速度和寻优性能,提出了一种基于混沌映射的鲸鱼优化算法.该算法分别采用5种混沌映射扰动的惯性权重以协调算法的全局和局部搜索能力,通过测试函数对比得出,5种混沌映射均能提高算法的寻优性能,尤其是Gauss... 为提高基本鲸鱼优化算法的搜索速度和寻优性能,提出了一种基于混沌映射的鲸鱼优化算法.该算法分别采用5种混沌映射扰动的惯性权重以协调算法的全局和局部搜索能力,通过测试函数对比得出,5种混沌映射均能提高算法的寻优性能,尤其是Gauss映射;最后,将加入Gauss映射的鲸鱼优化算法用于有限元模型修正问题中.仿真结果表明,改进后的鲸鱼算法能进一步提高模型修正精度. 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 惯性权重 混沌映射 有限元模型修正

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基于WOA-VMD-ISSA-LSSVM的商业短期电力负荷预测研究 被引量：1

7

作者 杨广亮 万俊杰 《现代建筑电气》 2023年第8期7-15,共9页

针对商业中心短期负荷预测难度大、精度低的问题,提出了一种基于WOA-VMD-ISSA-LSSVM的短期电力负荷预测模型。首先,采用鲸鱼优化算法(WOA)对变分模态分解(VMD)的最佳影响参数进行优化选择,得到最佳效果的分解子序列,减少不同趋势信息对... 针对商业中心短期负荷预测难度大、精度低的问题,提出了一种基于WOA-VMD-ISSA-LSSVM的短期电力负荷预测模型。首先,采用鲸鱼优化算法(WOA)对变分模态分解(VMD)的最佳影响参数进行优化选择,得到最佳效果的分解子序列,减少不同趋势信息对预测精度的影响。然后针对麻雀搜索算法(SSA)在迭代后期会出现种群多样性减少和易陷入局部极值的问题,引入Tent混沌序列和动态自适应权重对麻雀搜索算法进行改进,并采用改进的麻雀搜索算法对最小二乘支持向量机(LSSVM)的惩罚参数和核参数进行优化组建ISSALSSVM预测模型。最后将分解后的各组数据分别输入ISSA-LSSVM模型中,并将每个子序列的预测结果相加得到最终预测结果。经某地区商业中心真实电力负荷数据仿真,验证了该模型的有效性,在一定程度上为实现微电网能管理中的发电优化调度、负荷管理提供依据。 展开更多

关键词 变分模态分解 鲸鱼优化算法 Tent混沌序列 麻雀搜索算法 最小二乘支持向量机

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CAWOA-ELM混合模型的锅炉NO_x排放量预测 被引量：6

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作者 赖敏 陈国彬 +1 位作者 刘超 牛培峰 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期874-879,共6页

针对燃烧过程中变量之间的强非线性和耦合性,利用极限学习机(ELM)和改进的鲸鱼优化算法(WOA)进行混合建模。该方法利用Sin混沌自适应鲸鱼优化算法(CAWOA)对极限学习机的模型参数进行搜索和优化,以提高极限学习机的泛化性能。在CAWOA算法... 针对燃烧过程中变量之间的强非线性和耦合性,利用极限学习机(ELM)和改进的鲸鱼优化算法(WOA)进行混合建模。该方法利用Sin混沌自适应鲸鱼优化算法(CAWOA)对极限学习机的模型参数进行搜索和优化,以提高极限学习机的泛化性能。在CAWOA算法中,通过引入Sin混沌搜索策略和自适应惯性权值来改善WOA算法的全局优化性能。在此基础上,利用优化后的极限学习机对330MW煤粉锅炉的NO_x排放质量浓度进行预测,建立了CAWOA-ELM的NO_x排放量预测模型,并与同类算法模型进行对比研究。结果表明:该方法具有更好的泛化能力,能更加精确地预测NO_x排放量。 展开更多

关键词 极限学习机 鲸鱼优化算法 混沌搜索 自适应惯性权值 NOX排放量

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远距离支援复合干扰空域规划研究 被引量：5

9

作者 王晴昊 姚登凯 +1 位作者 赵顾颢 王红卫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1176-1184,共9页

由于雷达采用旁瓣对消以及动目标显示等抗干扰技术,导致单一有源干扰和无源干扰效果变差,提出一种复合干扰策略,该策略能够有效应对新体制雷达的抗干扰技术,并且对该策略使用的条件进行了限定说明,依据军事空域规划的原则,考虑人为误差... 由于雷达采用旁瓣对消以及动目标显示等抗干扰技术,导致单一有源干扰和无源干扰效果变差,提出一种复合干扰策略,该策略能够有效应对新体制雷达的抗干扰技术,并且对该策略使用的条件进行了限定说明,依据军事空域规划的原则,考虑人为误差、风等误差因素等影响,阐述了空域规划的具体流程,考虑复合干扰效果和干扰机的安全,建立了远距离支援复合干扰的空域模型。采用Tent混沌序列的鲸鱼优化算法对其进行解算,对不同偏好下的空域进行了规划,与原始的鲸鱼优化算法相比,其寻优效果更好,同时仿真结果表明所建的模型是科学有效的,在仿真1和仿真2中,所规划的空域方向差异较大,最大可达99°,这表明运用复合干扰策略的远距离支援干扰空域规划较为灵活,在规划多个军事空域时对其他空域的限制性小。 展开更多

关键词 复合干扰 远距离支援干扰 空域规划 Tent混沌序列 鲸鱼优化算法

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混沌多精英鲸鱼优化算法 被引量：21

10

作者 汤安迪 韩统 +1 位作者 徐登武 谢磊 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1481-1494,共14页

针对无人机(UAV)的航迹规划问题,提出了一种基于混沌多精英鲸鱼优化算法(CML-WOA)的航迹规划方法。首先,在已知飞行环境下,建立3D飞行空间模型和航迹代价模型。通过引入罚函数,将有约束3D航迹规划问题转化为无约束多维函数优化问题,利用... 针对无人机(UAV)的航迹规划问题,提出了一种基于混沌多精英鲸鱼优化算法(CML-WOA)的航迹规划方法。首先,在已知飞行环境下,建立3D飞行空间模型和航迹代价模型。通过引入罚函数,将有约束3D航迹规划问题转化为无约束多维函数优化问题,利用CML-WOA求解模型来获得最优航迹。其次,为克服WOA易陷入局部最优的缺陷,引入立方映射混沌算子改善初始种群,增强种群多样性,并通过自适应框架融入正余弦算法(SCA),利用多精英搜索策略有效地提高了算法开发能力和探索能力。最后,使用贪婪策略保证了收敛效率。通过20个基准函数测试和航迹规划仿真实验对提出的改进WOA进行验证。结果表明:所提算法相对其他算法,寻优性能明显提升,具有较强局部最优规避能力和更高的收敛精度与收敛速度;能够稳定快速地规划出代价最少、满足约束的安全可行的飞行航迹。 展开更多

关键词 航迹规划 鲸鱼优化算法(WOA) 混沌算子 多精英搜索 正余弦算法(SCA) 全局优化

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基于CAWOA-BP的船舶凝给水系统故障诊断 被引量：4

11

作者 肖林博 陈辉 管聪 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第6期118-124,共7页

为克服传统专家经验在故障诊断方面的不足,实现船舶凝给水系统的智能诊断,在标准BP神经网络基础上提出一种优化后的CAWOA-BP故障诊断模型。采用混沌映射以及自适应权重调整策略优化WOA鲸鱼算法,利用优化后的WOA鲸鱼算法改进BP神经网络... 为克服传统专家经验在故障诊断方面的不足,实现船舶凝给水系统的智能诊断,在标准BP神经网络基础上提出一种优化后的CAWOA-BP故障诊断模型。采用混沌映射以及自适应权重调整策略优化WOA鲸鱼算法,利用优化后的WOA鲸鱼算法改进BP神经网络的权值及阈值矩阵。由于船舶凝给水系统的状态监测数据是复杂多维度数据,利用UMAP降维算法对原始数据进行降维。最后,利用降维处理后的数据训练CAWOA-BP神经网络模型,实现故障诊断。通过对正常及故障数据的学习,发现优化后的CAWOA-BP模型相比于标准BP,WOA-BP,PSO-BP故障诊断模型具有更高的准确率、精确率、召回率及预测误差。研究表明,基于优化后的CAWOA-BP神经网络故障诊断方法能够更加精确实现船舶凝给水系统的故障诊断。 展开更多

关键词 船舶凝给水系统 优化BP神经网络 WOA鲸鱼算法 混沌映射 自适应权重

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基于混合策略改进鲸鱼优化算法的模糊时间序列模型 被引量：3

12

作者 汪涛 林川 郭生伟 《电子设计工程》 2023年第15期98-106,共9页

近年来研究者们提出了许多基于模糊时间序列的预测模型,并发现论域划分机制和去模糊化预测方法是影响模型预测精度的主要因素。对此,提出了一种混合模型,将改进鲸鱼优化算法用于论域划分,提出一种基于次序和时序的平均加权算子优化去模... 近年来研究者们提出了许多基于模糊时间序列的预测模型,并发现论域划分机制和去模糊化预测方法是影响模型预测精度的主要因素。对此,提出了一种混合模型,将改进鲸鱼优化算法用于论域划分,提出一种基于次序和时序的平均加权算子优化去模糊化预测方法。在Alabama大学入学人数数据集上进行仿真实验,与国内外相关研究进行横向分析。结果表明,改进鲸鱼优化算法在收敛速度、求解精度都有很大程度提升;混合模型与基线模型对比时,训练阶段和预测阶段都获得了最小的均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE),训练阶段对照基线最优模型,RMSE减少21.1%,MAPE降低0.28%。 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 模糊时间序列 混沌映射 透镜成像反学习 莱维飞行 OWA

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非线性权重和收敛因子的鲸鱼算法 被引量：28

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作者 王涛 Ryad Chellali 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第1期11-15,共5页

针对鲸鱼优化算法收敛速度慢,收敛精度低等问题,提出一种基于非线性收敛因子和惯性权重的鲸鱼优化算法.首先使用改进后的Logistic混沌映射来初始化种群,增加种群多样性.然后将线性变化的收敛因子改进为一种分段式非线性收敛因子,同时增... 针对鲸鱼优化算法收敛速度慢,收敛精度低等问题,提出一种基于非线性收敛因子和惯性权重的鲸鱼优化算法.首先使用改进后的Logistic混沌映射来初始化种群,增加种群多样性.然后将线性变化的收敛因子改进为一种分段式非线性收敛因子,同时增加了非线性惯性权重来增强算法的勘探和开发能力.最后选取7个基准函数进行测试,实验表明改进后算法收敛速度快、精度高. 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 非线性收敛因子 非线性惯性权重 LOGISTIC混沌映射 勘探 开发

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基于混沌-鲸鱼优化算法的MIMO雷达相位编码信号集设计 被引量：2

14

作者 杨晓倩 李琦 +1 位作者 韩壮志 李豪欣 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期156-161,共6页

针对MIMO雷达相位编码信号集的优化设计问题,基于鲸鱼优化算法提出了两种改进策略。一是通过混沌映射生成初始种群,提高种群的多样性以及初始解的质量,扩大种群范围,防止结果陷入局部最优;二是借鉴粒子群算法的权重思想改变自适应更新方... 针对MIMO雷达相位编码信号集的优化设计问题,基于鲸鱼优化算法提出了两种改进策略。一是通过混沌映射生成初始种群,提高种群的多样性以及初始解的质量,扩大种群范围,防止结果陷入局部最优;二是借鉴粒子群算法的权重思想改变自适应更新方程,均衡全局搜索和局部搜索能力,提高收敛精度,从而达到寻求最佳结果的目的。混沌-鲸鱼优化算法不仅设计出了相关性能良好的MIMO雷达相位编码信号集,而且与现有算法相比,该算法收敛速度和收敛精度均有明显提高。 展开更多

关键词 MIMO 雷达 鲸鱼优化算法 混沌序列 相位编码

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基于混沌鲸鱼算法的自抗扰永磁同步电机控制 被引量：3

15

作者 孙家文 张齐文 +2 位作者 孙永哲 孙仁盛 冯威 《内燃机与配件》 2021年第12期84-86,共3页

针对永磁同步电机由于强耦合、非线性的特点,导致任何不确定性扰动都会直接影响控制系统性能的问题,设计了一种改进鲸鱼算法优化的二阶自抗扰控制器。通过采用混沌初始化策略改进鲸鱼算法优化自抗扰控制器参数。经过优化的自抗扰控制器... 针对永磁同步电机由于强耦合、非线性的特点,导致任何不确定性扰动都会直接影响控制系统性能的问题,设计了一种改进鲸鱼算法优化的二阶自抗扰控制器。通过采用混沌初始化策略改进鲸鱼算法优化自抗扰控制器参数。经过优化的自抗扰控制器的控制其性能有明显提高。仿真结果表明,该自抗扰控制器响应速度快,稳态误差小且无超调,对负载扰动具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 鲸鱼优化算法 混沌序列 参数整定

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基于小生境的鲸鱼优化算法研究 被引量：1

16

作者 张双勤 《无线互联科技》 2023年第11期146-149,154,共5页

对鲸鱼觅食的现象建模即为鲸鱼优化算法,文章基于鲸鱼的随机搜索、包围捕食、攻击猎物3个阶段提出了一种混沌小生境鲸鱼优化算法(CNWOA)。该算法为了避免随机种群初始化,采用混沌分散策略,快速地找到较优解;在小生境半径的范围内,比对... 对鲸鱼觅食的现象建模即为鲸鱼优化算法,文章基于鲸鱼的随机搜索、包围捕食、攻击猎物3个阶段提出了一种混沌小生境鲸鱼优化算法(CNWOA)。该算法为了避免随机种群初始化,采用混沌分散策略,快速地找到较优解;在小生境半径的范围内,比对个体的适应度值,运用罚函数于适应度较差的鲸鱼个体提高全局的搜索效率。最后,在4个典型的测试函数基础上,将WOA算法、CNWOA算法和DE算法进行比较,结果发现CNWOA算法在收敛速度及求解精度方面均优于基本鲸鱼算法。 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 混沌分散策略 小生境 函数优化

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一种针对函数优化的改进鲸鱼优化算法

17

作者 郭文涛 张贻红 《现代信息科技》 2020年第19期53-55,61,共4页

为了提升寻优精度和收敛速度,文章提出了一种改进鲸鱼优化算法。引入混沌Tent映射对猎物包围机制进行改进,提升个体包围速度;设计非线性收敛因子递减机制,均衡全局搜索和局部开发能力;引入混沌Chebyshev映射和高斯扰动机制对气泡攻击进... 为了提升寻优精度和收敛速度,文章提出了一种改进鲸鱼优化算法。引入混沌Tent映射对猎物包围机制进行改进,提升个体包围速度;设计非线性收敛因子递减机制,均衡全局搜索和局部开发能力;引入混沌Chebyshev映射和高斯扰动机制对气泡攻击进行改进,改善攻击速度慢、精度低的问题,并避免陷入局部最优。通过基准函数测试,证实改进的鲸鱼优化算法可以有效提升寻优精度和收敛速度。 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 混沌映射 高斯扰动

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