多约束人机协作U型拆卸线问题建模与优化

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作者 陈海烨 张则强 +2 位作者 梁巍 郭磊 段淇耀 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第11期2248-2258,共11页

针对现有人机协作拆卸线研究中未同时考虑人机任务时间差异和任务属性约束,且未将机器人购置成本考虑在人机协作长期成本中的问题,结合U型拆卸线,提出多约束人机协作拆卸线平衡问题.以工作站数量、空闲时间均衡指标和长期成本为目标函数... 针对现有人机协作拆卸线研究中未同时考虑人机任务时间差异和任务属性约束,且未将机器人购置成本考虑在人机协作长期成本中的问题,结合U型拆卸线,提出多约束人机协作拆卸线平衡问题.以工作站数量、空闲时间均衡指标和长期成本为目标函数,构建考虑人机任务属性、人机任务时间、AND/OR优先关系等多种问题特征约束的U型拆卸线整数规划模型.提出改进混合克隆模拟退火算法,设计双层编码、解码和考虑问题特性的变异和交叉操作.引入克隆操作增强算法的局部搜索能力,通过两阶段退火加快算法的收敛速度.应用Gurobi软件求解中小规模问题,与算法的求解结果进行对比,验证了模型和算法的正确性和有效性.通过分别计算和对比不同模式拆卸线的成本随拆卸线预估运行时间的变化情况,验证了该模型具有柔性拆卸线规划的优点. 展开更多

关键词 U型拆卸线平衡问题 人机协作拆卸线 改进混合克隆模拟退火算法 整数规划模型 多目标优化

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排放控制区巡检作业中异质无人机与无人艇协同调度的双层规划

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作者 胡志华 牛雅凡 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期65-75,共11页

为提高无人机巡检船舶尾气排放效率,考虑了异质无人机与无人艇协同调度路径规划问题,采用双层规划模型解决无人机与无人艇配置和路径优化问题。上层模型利用改进的自适应模拟退火算法求出无人机与无人艇配置方案;下层模型以最短无人机... 为提高无人机巡检船舶尾气排放效率,考虑了异质无人机与无人艇协同调度路径规划问题,采用双层规划模型解决无人机与无人艇配置和路径优化问题。上层模型利用改进的自适应模拟退火算法求出无人机与无人艇配置方案;下层模型以最短无人机飞行总时间为目标,结合无人机、无人艇和船舶实时动态性特征,利用改进的遗传算法求出无人机检测序列与飞行路径和无人艇航行路径。算例实验结果表明:异质无人机与无人艇协同调度相较于固定配置下同质无人机与无人艇在飞行总时间上平均减少24.98%,无人机成本平均减少23.57%,无人艇成本平均减少42.20%;无人机速度每提升15 km/h,飞行总时间平均减少23.02%,无人机成本平均增加26.45%;无人艇速度每提升5 km/h,无人艇成本平均增加37%。 展开更多

关键词 无人机巡检 选址与路径优化 双层规划模型 改进模拟退火算法 改进遗传算法

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基于Levant微分器的磁浮球控制算法研究 被引量：1

3

作者 张振利 汪永壮 +1 位作者 秦耀 杨杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1586-1595,共10页

针对永磁电磁混合悬浮系统控制中因信号突变和噪声干扰引起的控制效果不理想等问题,提出一种改进型Levant微分器和PID相结合的控制方法(improve Levant-PID,ILevant-PID)。融合PID控制适应性强和Levant微分器对输入噪声的鲁棒特性优势,... 针对永磁电磁混合悬浮系统控制中因信号突变和噪声干扰引起的控制效果不理想等问题,提出一种改进型Levant微分器和PID相结合的控制方法(improve Levant-PID,ILevant-PID)。融合PID控制适应性强和Levant微分器对输入噪声的鲁棒特性优势,解决系统输出抖振问题,利用模拟退火-粒子群优化解决ILevant-PID控制器参数多、关联性强等制约问题。仿真实验表明:与传统PID控制方法相比,ILevant-PID控制方法在阶跃输入下,启动更为平缓,调节时间减小了41.19%,超调量减小了40.36%。ILevant-PID控制器在阶跃输入时有无噪声条件下的稳态误差分别为±0.37 mm及±0.23 mm,相对于PID降低了87%以上。在跟踪方波输入时,ILevant-PID可实现PID无法对8 mm给定信号无超调跟踪,较好地改善PEMS(permanent magnet electro magnetic hybrid suspension)系统控制性能。 展开更多

关键词 混合悬浮系统 ILevant-PID控制器 模拟退火算法 粒子群优化算法 控制性能

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基于粗糙集理论的多目标电网规划最优化模型 被引量：32

4

作者 刘思革 程浩忠 崔文佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期65-69,共5页

为综合解决电网规划中经济性与可靠性问题,提出以供电方投资开发成本最小和基于风险评估的负荷缺电风险成本最小为目标的优化模型。应用粗糙集理论分析每个目标函数的约束度,以确定每个目标函数在优化模型中的权值。采用改进混合遗传模... 为综合解决电网规划中经济性与可靠性问题,提出以供电方投资开发成本最小和基于风险评估的负荷缺电风险成本最小为目标的优化模型。应用粗糙集理论分析每个目标函数的约束度,以确定每个目标函数在优化模型中的权值。采用改进混合遗传模拟退火算法来求解该模型下的多目标电网规划问题,并采用19节点的电网扩展规划算例验证了该模型的有效性。 展开更多

关键词 多目标电网规划 粗糙集理论 约束度分析 改进混合遗传模拟退火算法

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蚁群算法中蚂蚁更新方法之研究 被引量：4

5

作者 孟非 李静宜 朱人杰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第25期54-57,共4页

蚁群算法是根据蚂蚁的觅食行为而提出的随机优化算法,但其存在早熟收敛和搜索精度低等问题。模拟生物克隆选择中5%的B细胞自然消亡过程,在蚁群算法进化过程中分别基于代间差分、混沌理论、变异原理等方法设计了8种蚂蚁更新算法,按照模... 蚁群算法是根据蚂蚁的觅食行为而提出的随机优化算法,但其存在早熟收敛和搜索精度低等问题。模拟生物克隆选择中5%的B细胞自然消亡过程,在蚁群算法进化过程中分别基于代间差分、混沌理论、变异原理等方法设计了8种蚂蚁更新算法,按照模拟退火方法进行更新后蚂蚁的选择。通过数值试验得出结论:基于代间差分和混沌变异的蚂蚁更新算法是一种很好的选择,并且当性能较差的20%左右蚂蚁按照这种算法更新时效果较好。这种算法可以有效克服蚁群算法的早熟现象,能够加快收敛速度。 展开更多

关键词 蚁群算法 克隆选择 混沌 变异 模拟退火

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基于单亲遗传模拟退火算法的顶点p-中心问题 被引量：5

6

作者 蒋建林 徐进澎 文杰 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期414-420,共7页

针对顶点p-中心问题这一经典的离散选址NP困难问题提出了一种单亲遗传和模拟退火的混合算法,该算法:1)采用单亲遗传算法简化遗传操作过程;2)加入模拟退火策略,增强局部优化能力;3)提出自适应选择法,根据个体的优劣及算法迭代情况来选择... 针对顶点p-中心问题这一经典的离散选址NP困难问题提出了一种单亲遗传和模拟退火的混合算法,该算法:1)采用单亲遗传算法简化遗传操作过程;2)加入模拟退火策略,增强局部优化能力;3)提出自适应选择法,根据个体的优劣及算法迭代情况来选择个体;4)设计了自适应基因重组操作;5)采取最优保存策略,避免最优解的丢失.数值实验结果表明了该算法对于解决规模较大的顶点p-中心问题的有效性. 展开更多

关键词 顶点p-中心问题 单亲遗传算法 模拟退火算法 自适应基因重组 自适应选择 混合算法

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基于改进混合粒子群优化的特定谐波消除脉宽调制策略 被引量：4

7

作者 陈炜 陈玉健 耿强 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期498-505,共8页

针对传统迭代法求解特定谐波消除脉宽调制策略(SHEPWM)开关角方程组需要合适的初值和难收敛的问题,提出一种改进的混合粒子群优化(HPSO)算法对其进行求解.该算法对粒子群(PSO)算法的权重系数和学习因子进行了改进,并且提出了一种温度系... 针对传统迭代法求解特定谐波消除脉宽调制策略(SHEPWM)开关角方程组需要合适的初值和难收敛的问题,提出一种改进的混合粒子群优化(HPSO)算法对其进行求解.该算法对粒子群(PSO)算法的权重系数和学习因子进行了改进,并且提出了一种温度系数线性递减的模拟退火(SA)算法与粒子群算法结合,有效弥补了传统粒子群(CPSO)算法求解开关角收敛速度慢和精度低的缺点.仿真分析表明,该算法消除了对初值的依赖,提升了算法寻优的能力,从而提高了求解速度与精度,并且通过实验验证了该算法的可行性. 展开更多

关键词 特定谐波消除 优化算法 模拟退火 混合粒子群优化

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宽带喇曼/EDFA混合放大器的优化设计 被引量：3

8

作者 常建华 孙小菡 张明德 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期578-582,共5页

采用改进的模拟退火算法对Raman/EDFA混合放大器的增益谱进行了优化,根据EDFA及Raman的功率传播方程获得了简洁的目标函数·通过对模拟退火算法几个优化环节的改进,使其能够更快速地应用于Raman/EDFA的多峰值问题的优化设计,可以在... 采用改进的模拟退火算法对Raman/EDFA混合放大器的增益谱进行了优化,根据EDFA及Raman的功率传播方程获得了简洁的目标函数·通过对模拟退火算法几个优化环节的改进,使其能够更快速地应用于Raman/EDFA的多峰值问题的优化设计,可以在短时间内获得最优的放大器参量·计算结果表明选择合适的喇曼抽运波长和抽运功率,仅用4个反向抽运的分布式喇曼放大器加C波段的EDFA就可以获得C+L波段约70nm的带宽、开关增益达到15dB、最大增益波动小于1.2dB的平坦增益谱,而且无需额外的平坦滤波器· 展开更多

关键词 Raman/EDFA混合放大器 改进的模拟退火算法(ISAA) 噪音指数(NF)

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基于实际路网情境的配送车辆调度优化 被引量：8

9

作者 林鑫 邵乾虔 +2 位作者 杨珍花 徐奇 靳志宏 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期13-23,共11页

在实际路网情境下结合车道数、车道宽度、路口信号灯设置等路网物理特性,构建了考虑综合交通阻抗的多车型车辆调度模型,提出了两阶段求解策略:第1阶段设计了改进A-star精确解算法用于计算客户时间距离矩阵;第2阶段针对实际路网的特征设... 在实际路网情境下结合车道数、车道宽度、路口信号灯设置等路网物理特性,构建了考虑综合交通阻抗的多车型车辆调度模型,提出了两阶段求解策略:第1阶段设计了改进A-star精确解算法用于计算客户时间距离矩阵;第2阶段针对实际路网的特征设计了混合模拟退火算法求解调度方案。以大连市某配送中心运营实例进行路网情境仿真试验,结果表明:改进A-star算法较改进Dijkstra算法具有更短的路径搜索时间;混合模拟退火算法求解结果较实际调度方案优化了13.1%的综合成本;路网增流、区域拥堵和路段禁行三类路网情境均能对配送方案的车辆配置、路径选择、客户服务次序、作业时间和违约费用等5方面内容产生干扰,调度计划的制定需要详细考虑这些因素的变化。 展开更多

关键词 实际路网 车辆调度 时间距离矩阵 改进A-star算法 混合模拟退火算法

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协作制造网络伙伴选择组合模型与算法研究 被引量：1

10

作者 康凯 张敬 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第7期36-40,共5页

为满足快速响应市场需求、快速选择和配置资源,提出了三阶段协作制造网络伙伴选择组合优化模型;针对遗传算法早熟收敛和模拟退火算法搜索冗长问题,提出了基于邻域函数的尺度参数自寻优的改进遗传模拟退火算法,并在Delph i环境下通过实... 为满足快速响应市场需求、快速选择和配置资源,提出了三阶段协作制造网络伙伴选择组合优化模型;针对遗传算法早熟收敛和模拟退火算法搜索冗长问题,提出了基于邻域函数的尺度参数自寻优的改进遗传模拟退火算法,并在Delph i环境下通过实验仿真验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 协作制造网络 伙伴选择 伙伴组合 改进遗传模拟退火算法

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用混合遗传算法进行工程智能优化的方法研究 被引量：1

11

作者 崔明义 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第10期40-41,110,共3页

智能优化是从诸多新兴学科衍生出来的前沿科学,遗传算法是智能优化的重要工具之一。该文针对遗传算法存在的不足,用混合遗传算法解决了工程智能优化问题,弥补了遗传算法存在的缺陷,在工程实践中证明了混合遗传算法在性能和质量方面的优... 智能优化是从诸多新兴学科衍生出来的前沿科学,遗传算法是智能优化的重要工具之一。该文针对遗传算法存在的不足,用混合遗传算法解决了工程智能优化问题,弥补了遗传算法存在的缺陷,在工程实践中证明了混合遗传算法在性能和质量方面的优越性。 展开更多

关键词 智能优化 混合遗传算法 改进模拟退火法

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棉织物染色配方工艺优化方法研究

12

作者 汪岚 汤仪平 陈海洋 《针织工业》 北大核心 2020年第3期48-52,共5页

为了实现棉织物染色配方和工艺参数的优化设计,研究了一种应用智能混合算法优化求解的新方法。首先构建棉织物染色配方工艺优化的数学模型,再利用自适应调整和相似度判别策略等关键手段对基本遗传算法进行了改进并融合了模拟退火算法形... 为了实现棉织物染色配方和工艺参数的优化设计,研究了一种应用智能混合算法优化求解的新方法。首先构建棉织物染色配方工艺优化的数学模型,再利用自适应调整和相似度判别策略等关键手段对基本遗传算法进行了改进并融合了模拟退火算法形成智能混合算法,最终将智能混合算法应用到优化模型的求解中,以达到配方和工艺优化的目的。结果表明,优化模型可靠有效,智能混合算法的收敛速度、寻优能力和稳定性都得到了改善。应用智能混合算法求解的配方和工艺参数染色,其效果明显优于传统遗传算法,不仅与样布的色差值缩小了6.47%且成本降低2.16%以上。该方法可为棉织物染色过程中的质量控制以及工艺参数快速优化设计提供理论指导。 展开更多

关键词 棉织物 染色配方工艺 自适应调整 相似度判别策略 改进遗传算法 模拟退火算法 智能混合算法

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航空发动机风扇转子动叶的选配优化技术研究 被引量：5

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作者 李丽丽 高智勇 +3 位作者 高建民 席越 戴宏玮 刘俊空 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期60-70,共11页

针对航空发动机风扇转子动叶挑选过程中存在的动叶资源利用率低的问题,以转子动叶一阶弯曲频率离散度、一阶扭转频率离散度和重力矩差为挑选准则,以叶片数据库中未被挑选的叶片数最少为优化目标,提出了叶片智能优选算法,实现了动叶装配... 针对航空发动机风扇转子动叶挑选过程中存在的动叶资源利用率低的问题,以转子动叶一阶弯曲频率离散度、一阶扭转频率离散度和重力矩差为挑选准则,以叶片数据库中未被挑选的叶片数最少为优化目标,提出了叶片智能优选算法,实现了动叶装配前高效挑选、充分利用的目标;针对风扇转子动叶装配中多装多调、装配成功率低的问题,以180°对角位置上两支叶片的重力矩差为约束,以剩余不平衡量最小为优化目标,采用改进模拟退火算法优化动叶的装配序列,大大降低了转子动叶的剩余不平衡量,减少了转子的装调次数。实例验证结果表明:所提的动叶优选算法使叶片资源利用率从企业目前所能达到的65%~74%提高到83%~93%,而且算法运行20次时,单次运行的时间最短为7.7 s,最长为28.7 s,求解效率较高;动叶优配算法为转子动叶的实际装配提供了优化的装配序列,实现了转子动叶的高效装配。转子动叶的优选优配实现了转子动叶的充分利用和高效装配,为转子动叶装配质量和服役性能的可靠性和稳健性奠定了基础。 展开更多

关键词 叶片智能优选 装配序列规划 改进模拟退火算法 优选优配

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高速铁路列车长大坡道混合储能系统容量优化配置 被引量：7

14

作者 李欣 卢景涛 +1 位作者 肖林润 靳忠福 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期5645-5660,共16页

高速铁路列车在以下坡方向经过长大坡道路段时会产生大量的再生制动能量,若将此能量合理回收利用将有利于低碳交通与节能减排,实现“3060”双碳目标,更有利于列车行车安全。针对地面式再生制动能量混合储能系统容量高效合理配置问题,该... 高速铁路列车在以下坡方向经过长大坡道路段时会产生大量的再生制动能量,若将此能量合理回收利用将有利于低碳交通与节能减排,实现“3060”双碳目标,更有利于列车行车安全。针对地面式再生制动能量混合储能系统容量高效合理配置问题,该文在分析高铁长大坡道的再生制动能量实测数据基础上,根据其功率分层的特性给出了混合储能系统的分段配置方案;考虑全域经济性能水平建立混合储能系统容量优化模型,针对传统优化算法迭代次数高、求解效率低等问题,利用Levy飞行产生初始解并在求解过程中不断记忆更新,给出了一种基于Levy飞行的改进模拟退火算法(LESA);最后,选取西成高铁秦岭北麓长大坡道路段,鄠邑(户县东)站牵引变电所实测数据进行算例仿真。结果表明,该方法可使混合储能系统在寿命期内回收大量再生制动能量,占牵引耗电量16.3%。 展开更多

关键词 高铁长大坡道 再生制动能量 混合储能系统 容量优化配置 改进模拟退火算法

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