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基于改进模拟退火遗传算法的机械臂轨迹优化 被引量:1
1
作者 徐强 徐坚磊 +3 位作者 胡燕海 陈海辉 张行 邢兆辉 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期404-412,共9页
为了优化机械臂的工作轨迹,提出了一种改进模拟退火遗传算法。综合考虑机械臂的作业要求及性能特点,利用五次多项式插值的方法在关节空间内规划出一条平滑的运动轨迹。通过罚函数法处理不满足约束条件的个体,动态线性标定法对适应度函... 为了优化机械臂的工作轨迹,提出了一种改进模拟退火遗传算法。综合考虑机械臂的作业要求及性能特点,利用五次多项式插值的方法在关节空间内规划出一条平滑的运动轨迹。通过罚函数法处理不满足约束条件的个体,动态线性标定法对适应度函数进行重新标定。设置一种交叉概率和变异概率自适应调节机制改进遗传算法,并引入模拟退火算法的退火思想,有效避免了算法陷入局部最优。仿真结果表明:改进模拟退火遗传算法优化后的轨迹相比传统遗传算法有效缩短了机械臂的运动时间,进而提高了机械臂的工作效率。 展开更多
关键词 机械臂 五次多项式插值 模拟退火遗传算法 轨迹优化 罚函数法
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船舶运动系统解耦合过程的智能优化算法应用
2
作者 顾钦平 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期166-170,共5页
船舶在海上航行时会受到各种复杂环境因素的影响,而这些因素会导致船舶出现耦合效应,进而影响其操纵性能和航行安全性。针对传统船舶运动系统解耦方法响应时间较长、稳定性较差的问题,研究采用最小二乘法进行船舶运动系统参数的辨识,引... 船舶在海上航行时会受到各种复杂环境因素的影响,而这些因素会导致船舶出现耦合效应,进而影响其操纵性能和航行安全性。针对传统船舶运动系统解耦方法响应时间较长、稳定性较差的问题,研究采用最小二乘法进行船舶运动系统参数的辨识,引入遗忘因子对最小二乘法进行改进,并将粒子群优化算法和模拟退火算法结合,根据辨识的参数进行船舶运动系统的解耦,设计出一种混合算法。结果显示,在平均检测精度和推理速度计算中,设计算法与其他3种方法相比,平均检测精度分别提升了19.9%、15.7%、11.5%,推理速度分别提升了82.3、67.4、19.3 fps,证明了其精度和计算效率较高。研究提出算法在解耦合过程中展现了较好性能,为实现高效稳定的船舶运动控制提供了新技术途径。 展开更多
关键词 船舶运动系统 解耦 最小二乘法 粒子群优化算法 模拟退火算法
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基于多目标优化的变电站消防资源配置算法 被引量:2
3
作者 刘毅敏 张聪伟 王慧刚 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期29-34,共6页
针对变电站消防资源分配与分布不均匀的问题,提出了一种基于多目标优化的变电站消防资源配置算法。该算法采用电力生产场所的道路网作为变电站消防责任区划分的依据,并结合各划分区域的消防需求构建消防资源配置模型。根据该模型的特点... 针对变电站消防资源分配与分布不均匀的问题,提出了一种基于多目标优化的变电站消防资源配置算法。该算法采用电力生产场所的道路网作为变电站消防责任区划分的依据,并结合各划分区域的消防需求构建消防资源配置模型。根据该模型的特点,在帕累托最优解的约束下提出了一种基于模拟退火的多目标优化算法,来求解该消防资源配置模型。仿真与实验结果表明,所提出的消防资源配置模型更符合实际变电站各场所分布的特点,且所提出的多目标优化算法得到的消防资源分配结果能在消防资源有限的条件下,实现最大的配置效益和快速的消防响应。 展开更多
关键词 变电站 消防资源 多目标优化 智能算法 资源配置 帕累托最优解 模拟退火算法 道路网
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基于过饱和条件的市域铁路与地铁运行图协同优化 被引量:1
4
作者 马晓天 黄志鹏 王旋 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3082-3092,共11页
随着城镇一体化的快速发展,通勤客流需求逐渐增大,市域铁路与地铁的衔接为通勤旅客的出行提供了便利,但大量的通勤客流给市域铁路与地铁衔接的换乘站带来了巨大的压力。为了满足市域客流和地铁客流的出行需求,同时降低通勤旅客在换乘站... 随着城镇一体化的快速发展,通勤客流需求逐渐增大,市域铁路与地铁的衔接为通勤旅客的出行提供了便利,但大量的通勤客流给市域铁路与地铁衔接的换乘站带来了巨大的压力。为了满足市域客流和地铁客流的出行需求,同时降低通勤旅客在换乘站的等待时间,缓解换乘站的客流压力,需要进行市域铁路与地铁列车运行图的协同优化。引入动态、过饱和OD客流概念,在过饱和条件下,考虑非均匀车头时距、灵活停站时间和旅客换乘条件等约束,从滞留旅客数量和换乘等待时间2个方面构建双目标非线性整数规划模型。结合模型特点,采用ε-约束法将其转化为单目标优化模型,设计具有双阈值和记忆功能的改进模拟退火算法。为验证所提方法的可行性和有效性,将模型及算法应用于金山铁路与上海地铁3号线上海南—中山公园进行案例研究。计算结果表明:优化后的市域铁路与地铁列车运行图,滞留旅客总数增加了9.28%,协同列车数增加了50%,旅客换乘总等待时间降低了60.79%,不断更新容忍度ε能够得到一组综合考虑旅客服务水平和换乘效率的近似Pareto方案,改进的模拟退火算法相较于传统模拟退火算法具有更好的收敛效果和求解效率。研究结果为市域铁路与地铁运行图的协同优化,进一步提升通勤客流的换乘效率提供了理论参考。 展开更多
关键词 市域铁路 列车运行图 协同优化 换乘接续 ε-约束法 模拟退火算法
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基于最优邻域搜索改进模拟退火的多雷达优化布站
5
作者 刘林 姜龙玉 张伯雷 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1322-1329,共8页
针对多雷达组网探测系统,首先建立以空域覆盖率为优化目标、以多雷达位置为优化变量的数学模型,将多雷达布站建模为一个离散优化问题,从而筹划形成最优的多雷达部署方案.其次提出一种基于最优邻域搜索的改进模拟退火算法,通过在历史全... 针对多雷达组网探测系统,首先建立以空域覆盖率为优化目标、以多雷达位置为优化变量的数学模型,将多雷达布站建模为一个离散优化问题,从而筹划形成最优的多雷达部署方案.其次提出一种基于最优邻域搜索的改进模拟退火算法,通过在历史全局最优解的邻域范围内搜索产生新解来提升算法收敛速度;为确保算法的有效性,利用多项复杂性能测试函数对改进算法进行全面的性能分析.最后,在典型的仿真场景中,设定6部雷达、2个高度层的环境条件,对提出的算法进行验证.仿真结果表明,基于最优邻域搜索的改进模拟退火算法在收敛速度上表现优异,且以此为基础得到的多雷达布站方案能够满足任务需求,确保空域覆盖率的最大化. 展开更多
关键词 多雷达优化布站 最优邻域搜索 改进模拟退火算法 任务规划 智能优化
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一种改进的遗传算法及其在剩余静校正中的应用 被引量:16
6
作者 尹成 周熙襄 +1 位作者 钟本善 林依华 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期486-491,共6页
本文综合利用模拟退火和遗传算法的特点,给出一种改进的遗传算法,即根据模拟退火的概率分布函数提供群体的初值,然后使用遗传算法的选择算子和杂交算子进行搜索,在此基础上,再降低温度提供新的初值,进行反复迭代,从而搜索到全局... 本文综合利用模拟退火和遗传算法的特点,给出一种改进的遗传算法,即根据模拟退火的概率分布函数提供群体的初值,然后使用遗传算法的选择算子和杂交算子进行搜索,在此基础上,再降低温度提供新的初值,进行反复迭代,从而搜索到全局最优解。通过估计剩余静校正的模拟试验表明,该方法只需要较小的群体规模,与常规的遗传算法相比,没有其它更多的控制参数,且全局收效的效率有了很大的提高。 展开更多
关键词 遗传算法 模拟退火 剩余静校正 地震勘探
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基于改进遗传算法的多目标无功优化 被引量:82
7
作者 张武军 叶剑锋 +1 位作者 梁伟杰 方鸽飞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期67-71,共5页
阐述了用于无功优化的改进遗传算法,在已有改进简单遗传算法的基础上,提出在含有多个目标的目标函数中采用线性变化和指数变化规律的越界罚系数,并对适应度函数进行模拟退火修正以保持种群的多样性和加快收敛;采用遗传因子自适应变化和... 阐述了用于无功优化的改进遗传算法,在已有改进简单遗传算法的基础上,提出在含有多个目标的目标函数中采用线性变化和指数变化规律的越界罚系数,并对适应度函数进行模拟退火修正以保持种群的多样性和加快收敛;采用遗传因子自适应变化和改进的变异操作,可使遗传算法的全局优化和局部寻优能力大为提高。IEEE14节点系统的仿真计算结果表明,该方法在计算速度和收敛能力上优于简单遗传算法,且罚系数采用指数规律变化比采用定值或线性变化规律时收敛能力有明显改善。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 改进遗传算法 目标函数 适应度函数
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基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法 被引量:22
8
作者 李自力 孙云峰 +1 位作者 张子波 刘静 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期86-89,137,共4页
目前气田常用天然气集输管网分级优化法的缺点在于每一级的优化结果仅仅是局部最优解,难以保证最终结果是全局最优解。为此,提出了基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法,即以整个管网的投资费用最低为目标函数建立数学模型,采用遗传... 目前气田常用天然气集输管网分级优化法的缺点在于每一级的优化结果仅仅是局部最优解,难以保证最终结果是全局最优解。为此,提出了基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法,即以整个管网的投资费用最低为目标函数建立数学模型,采用遗传算法求解,在遗传算法中将各站的站址及站辖管道的管径放在一起作为优化变量,求出管网投资费用最低时各站的站址以及各条管道的管径;同时针对遗传算法本身的局限性,结合模拟退火算法,调整了优化方法的适应度函数。实例计算结果表明,该整体优化方法在节省投资方面要优于传统的分级优化方法。 展开更多
关键词 天然气集输管网 遗传算法 整体优化 模拟退火 投资费用 优化变量
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一种新的求解静校正的全局快速寻优法 被引量:16
9
作者 林依华 尹成 +1 位作者 周熙襄 钟本善 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期1-12,共12页
由于利用MonteCarlo技术自动估算静校正时有很大的局限性费时太多,需要上千次迭代,并且要求有较好的温度参数才能收敛到最优解。  为此,本文提出了一种全新的综合寻优法来反演静校正。该方法是由最大能量法、模拟退火和遗传算法共同... 由于利用MonteCarlo技术自动估算静校正时有很大的局限性费时太多,需要上千次迭代,并且要求有较好的温度参数才能收敛到最优解。  为此,本文提出了一种全新的综合寻优法来反演静校正。该方法是由最大能量法、模拟退火和遗传算法共同实现的。经过反复验证,表明该算法具有性能稳定、费时少、迭代次数少,能迅速收敛于全局最优解的特点。 展开更多
关键词 静校正 最大能量法 遗传算法 地震勘探 地震数据
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一种求解最优潮流的组合算法 被引量:43
10
作者 丁晓莺 王锡凡 陈皓勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期11-16,共6页
提出了一种基于现代内点(MIP)理论与退火选择遗传算法(AGA)的组合算法:将原问题去掉整数变量约束,形成一个非线性规划问题;通过赋予整数变量矢量不同的初值,形成一个非线性规划问题集合,将其看作是AGA的进化种群,以MIP求出每一个非线性... 提出了一种基于现代内点(MIP)理论与退火选择遗传算法(AGA)的组合算法:将原问题去掉整数变量约束,形成一个非线性规划问题;通过赋予整数变量矢量不同的初值,形成一个非线性规划问题集合,将其看作是AGA的进化种群,以MIP求出每一个非线性规划问题的最优值作为它的适应值;通过AGA试探,找出最优个体,该个体整数变量和连续变量的取值即为原问题最优解中各变量的值. AGA与MIP二者取长补短既能精确处理整数变量,改善计算结果的质量,又保证了算法的计算速度; 对AGA的改进提高了算法的收敛性能,增强了逃脱局部极值的能力.通过对IEEE 14~118节点系统的仿真计算验证了所提算法的有效性. 展开更多
关键词 最优潮流 组合算法 电力系统 遗传算法
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遗传算法与模拟退火算法在神经网络优化中的性能分析 被引量:8
11
作者 曹军 苏建民 +1 位作者 孙丽平 胡昆仑 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期26-28,共3页
神经网络有以任意精度逼近未知函数的能力 ,所以被广泛应用于各种领域中。目前广泛应用于神经网络优化的方法是反向传播 (BackPropagation ,BP) ,但是BP的全局搜索能力很有限 ,而全局搜索方法是神经网络优化问题很有潜力的办法。文中研... 神经网络有以任意精度逼近未知函数的能力 ,所以被广泛应用于各种领域中。目前广泛应用于神经网络优化的方法是反向传播 (BackPropagation ,BP) ,但是BP的全局搜索能力很有限 ,而全局搜索方法是神经网络优化问题很有潜力的办法。文中研究了两种全局优化算法 :遗传算法 (GeneticAlgorithm ,GA)和模拟退火 (SimulatedAnnealing,SA) ,并且比较了它们在神经网络优化中的性能。 展开更多
关键词 遗传算法 模拟退火算法 神经网络优化 性能分析
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大型泵站运行优化方法及其应用 被引量:15
12
作者 冯晓莉 仇宝云 +2 位作者 杨兴丽 申剑 裴蓓 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第2期127-132,共6页
为了掌握适于求解具有多变量的大型泵站运行优化问题的现代优化方法,阐述了遗传算法(GA)、基本粒子群算法(PSO)与模拟退火粒子群算法(SA-PSO)的基本原理,分析了算法的异同点,从理论上得出PSO算法较GA算法更简单、更高效.以南水北调东线... 为了掌握适于求解具有多变量的大型泵站运行优化问题的现代优化方法,阐述了遗传算法(GA)、基本粒子群算法(PSO)与模拟退火粒子群算法(SA-PSO)的基本原理,分析了算法的异同点,从理论上得出PSO算法较GA算法更简单、更高效.以南水北调东线工程江都泵站系统为例,当泵装置扬程一定时,以各座泵站开机台数和水泵叶片角度为变量,运行费用最少为目标函数,并且满足总抽水流量、单机允许抽水流量以及开机台数等约束条件,建立运行方案优化数学模型,确定各座泵站开机台数、机组运行工况和日运行费用.分别采用遗传算法、基本粒子群算法和模拟退火粒子群算法求解,可行性规则处理约束条件,应用Matlab语言编制优化计算程序.结果表明:SA-PSO算法求解的泵站变角优化运行方案,较在设计角度运行的方案节省运行费用0.99%~4.22%,较GA,PSO算法最优解方案分别节省运行费用0.22%~2.80%和0.02%~0.40%;3种算法的运算时间分别为30,52,25 s.因此,SA-PSO算法较为适合于大型泵站运行优化问题的求解. 展开更多
关键词 大型泵站 运行方案 优化方法 遗传算法 基本粒子群算法 模拟退火粒子群算法
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大型复杂曲面类毛坯加工定位的全局优化算法 被引量:7
13
作者 马骊溟 姜虹 +1 位作者 贠敏 王小椿 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期825-826,830,共3页
复杂曲面类毛坯通常没有定位基准。针对以上情况,提出了大型复杂曲面类毛坯加工定位的全局优化算法。算法包含两步:第一步是预定位,通过调整毛坯曲面,使毛坯曲面与理论曲面在辅助平面上的投影获得最大重合度。第二,用模拟退火算法对目... 复杂曲面类毛坯通常没有定位基准。针对以上情况,提出了大型复杂曲面类毛坯加工定位的全局优化算法。算法包含两步:第一步是预定位,通过调整毛坯曲面,使毛坯曲面与理论曲面在辅助平面上的投影获得最大重合度。第二,用模拟退火算法对目标函数进行优化,从而实现了毛坯的精确定位。该技术已经在某水轮机叶片的定位中得到应用。结果表明,该算法不仅收敛速度快,而且优化结果非常理想。 展开更多
关键词 全局优化 模拟退火算法 定位 复杂曲面
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改进萤火虫算法及其在全局优化问题中的应用 被引量:16
14
作者 刘畅 刘利强 +1 位作者 张丽娜 YANG Xinshe 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期569-577,共9页
针对标准萤火虫算法容易陷入局部最优的问题,本文提出一种改进的萤火虫算法。在标准萤火虫算法的位置移动公式中,利用指数分布和韦伯分布对吸引力项进行改进,以增强算法的全局探测能力;同时利用步长单调递减模式对随机项进行改进,以增... 针对标准萤火虫算法容易陷入局部最优的问题,本文提出一种改进的萤火虫算法。在标准萤火虫算法的位置移动公式中,利用指数分布和韦伯分布对吸引力项进行改进,以增强算法的全局探测能力;同时利用步长单调递减模式对随机项进行改进,以增强算法后期的局部挖掘能力。通过13个测试函数对本文提出的改进算法、模拟退火算法、粒子群算法和差分进化算法进行算法性能的比较。实验结果表明,本文提出的改进算法能较好地平衡算法的全局探测能力和局部挖掘能力,使算法跳出局部最优,从而提高算法的收敛速度和精度。 展开更多
关键词 萤火虫算法 随机分布 元启发式算法 随机性算法 全局优化 模拟退火算法 粒子群算法 差分进化算法
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模拟退火算法的一种改进及其应用研究 被引量:22
15
作者 赵晶 唐焕文 朱训芝 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期775-780,共6页
针对连续函数全局优化问题提出了改进的模拟退火算法:采用新的解扰动策略,并将局部极小化过程引入模拟退火算法.数值试验证实了该算法的可行性及有效性.作为该方法的应用,计算了著名的L ennard-Jones簇问题,通过比较说明新方法可以提高... 针对连续函数全局优化问题提出了改进的模拟退火算法:采用新的解扰动策略,并将局部极小化过程引入模拟退火算法.数值试验证实了该算法的可行性及有效性.作为该方法的应用,计算了著名的L ennard-Jones簇问题,通过比较说明新方法可以提高精度及成功率;此外对脑啡肽的空间结构进行了预测,也得到了较好的结果. 展开更多
关键词 最优化方法 模拟退火算法 Lennard-Jones簇问题 蛋白质结构预测
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用于地球物理反演的均匀设计优化算法 被引量:39
16
作者 纪晨 姚振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期233-242,共10页
将均匀设计、模拟退火和单纯形方法相结合,提出一种全局优化迭代算法.数值模拟表明,它具有搜索速度快、搜索能力强和不需要求导数的特点,可用于地球物理反演研究.
关键词 均匀设计 地球物理反演 优化算法 地震勘探
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基于神经网络的桁架结构优化设计 被引量:10
17
作者 姜绍飞 贾连光 于军 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期166-169,共4页
阐述了基于神经网络的结构优化设计原理 ,提出了基于神经网络的结构优化设计的模拟退火算法 ,为了提高模拟退火算法的收敛速度 ,提出了改进的惩罚算子计算公式·用两个桁架结构的优化设计算例验证了所提方法的有效性与准确性·... 阐述了基于神经网络的结构优化设计原理 ,提出了基于神经网络的结构优化设计的模拟退火算法 ,为了提高模拟退火算法的收敛速度 ,提出了改进的惩罚算子计算公式·用两个桁架结构的优化设计算例验证了所提方法的有效性与准确性·研究结果表明 ,该方法较之其他优化方法更准确 ,更有效· 展开更多
关键词 神经网络 优化设计 桁架 模拟退火算法 计算智能 目标函数 结构设计
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注塑参数优化研究方法 被引量:10
18
作者 郑生荣 辛勇 +1 位作者 杨国泰 何成宏 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期1-7,共7页
对参数优化方法在注塑研究中的应用进行了综述 ,阐述了各方法的基本原理和主要特点 ,着重讨论了优化方法所适用的优化问题的类型和其对注塑翘曲、收缩、熔接缝及强度的预测能力以及模拟软件的应用 。
关键词 注塑参数 优化 Taguchi方法 人工神经网络 遗传算法 模拟退火法
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基于模拟退火算法的共模电磁干扰抑制技术 被引量:8
19
作者 章勇高 蒋有缘 +1 位作者 方华松 张凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1-6,共6页
共模电磁干扰对消抑制中,检测和补偿电路的滞后响应将大大影响补偿效果。针对这一问题,提出了数字化闭环控制共模电流并联有源补偿技术,采用共模电流能量作为共模噪声评估指标;研究了共模电流能量与补偿电流滞后时间的关系。结果表明存... 共模电磁干扰对消抑制中,检测和补偿电路的滞后响应将大大影响补偿效果。针对这一问题,提出了数字化闭环控制共模电流并联有源补偿技术,采用共模电流能量作为共模噪声评估指标;研究了共模电流能量与补偿电流滞后时间的关系。结果表明存在多个局部最小值,提出利用模拟退火算法(SAA)寻找全局最优值的控制策略。仿真结果表明,SAA能够较好地避免搜索陷入局部最小值,有效地衰减共模噪声能量。将基于SAA的共模电磁干扰抑制技术应用于单相半桥逆变器,实验结果表明共模电流在10MHz范围内整体下降了10~15dB,有效地抑制了逆变器的电磁干扰水平,证明了该抑制技术是正确和有效的。 展开更多
关键词 共模电磁干扰抑制 共模电流能量 全局最优 模拟退火算法
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智能化模拟退火算法及其在电磁装置优化设计中的应用 被引量:4
20
作者 孙建中 白凤仙 +1 位作者 孙艳霞 唐任远 《电工电能新技术》 CSCD 1997年第4期20-23,共4页
本文提出了一种全局优化算法——智能化模拟退火算法,通过应用模糊推理技术,可以自动去除寻优过程中的不可行点,从而节省大量的计算时间。对电磁装置的优化设计计算表明,本文提出的智能化模拟退火算法可以稳定地收敛于优化问题的全... 本文提出了一种全局优化算法——智能化模拟退火算法,通过应用模糊推理技术,可以自动去除寻优过程中的不可行点,从而节省大量的计算时间。对电磁装置的优化设计计算表明,本文提出的智能化模拟退火算法可以稳定地收敛于优化问题的全局最优解,而计算时间不到普通模拟退火算法的1/2。 展开更多
关键词 模拟退火算法 电磁装置 优化设计 电磁场
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