迭代步进值递减的果蝇优化算法在PID整定中的应用

PID控制器参数决定着系统控制效果,因此需要在参数空间中选择最佳的参数,使系统控制性能达到最优。果蝇优化算法在计算精度和运算速度上比传统方法有着显著的提高,在解空间上可以快速高效的得到全局最优解,但是也极易陷入局部最优。自动电压调节器(AVR)系统通常采用PID控制器,为了更加有效地获得PID参数进行在线调整,仿真结果表明改进的果蝇优化算法比原来的算法在PID控制器中获得了更好的控制性能,改进算法具有一定的实用价值。     

基于时变衰减函数的改进人工鱼群算法研究

在分析国内人工鱼群算法相关研究的基础上,针对其易陷入局部最优和发生振荡现象的缺点,在标准人工鱼群算法中增加时变衰减函数起到衰减因子的作用,优化其时间参数的取值,对人工鱼群智能算法求解过程中觅食行为的视野以及步长的取值进行优化完善;增加鱼群的跳跃过程及变异因子,避免求解过程中早熟现象的产生,保证其最优解为全局最优.研究了传统与改进算法的求解过程及步骤,最后,以常用的3个测试函数为算例对其进行测试,对比分析传统与改进算法之间的区别,对测试的结果进行分析,得到改进的人工鱼群算法具有求解精度高、收敛速度快、寻优能力强的特点.     

基于AFSA-PSO-LSSVM的风电机组齿轮箱故障诊断

针对LSSVM算法参数优化选取的问题,提出一种结合人工鱼群(AFSA)和粒子群优化(PSO)的混合智能算法,优化LSSVM的参数,利用AFSA算法进行全局寻优搜索参数初值,PSO算法局部更新最优解、加速跳出局部最优.最后通过对风电机组齿轮箱振动加速度数据进行模拟实验,建立了PSO-LSSVM、AFSA-LSSVM和AF...     

改进人工鱼群算法及其在时滞系统辨识中的应用

针对人工鱼群算法(AFSA)存在收敛速度慢和寻优精度低等问题,本文提出了一种改进人工鱼群算法(IAFSA).该算法中的人工鱼能够根据鱼群当前状态调整自身的视野和步长来平衡局部搜索和全局搜索.此外,算法中还加入了引导行为,即人工鱼在觅食行为未发现更优的位置时,当前人工鱼向最优人工鱼移动一步.仿真结果表明,改进人工鱼群算法在收敛速度、寻优精度和克服局部极值等方面有很大优势.本文将改进鱼群算法应用时滞系统的辨识中,辨识结果表明改进算法能获取被控对象的精准数学模型,并具有较强的抗干扰能力.     

基于鱼群算法的油田多级站定位优化方法研究

为了解决油田多级站定位优化问题,建立了该问题的大规模非线性MIP模型,该模型用传统方法求解相当困难.为了方便鱼群算法对该问题的求解和提高解算速度,对模型中的连续实型变量进行离散化处理,从而使整个优化模型变成纯0-1非线性IP模型.在解算过程中,用人工鱼体能累计和消耗程度来调度人工鱼行为;用海明距离度量人工鱼个体间的距离;采用随机步距移动的贪婪法描述个体追尾行为;采用鱼群规模、视野大小、拥挤程度和最低生存体能控制等方法实现局部最优解逃逸策略;采用最大迭代次数和迭代过程中最优解平均值变化程度来控制迭代终止时机.算例结果表明,该算法计算速度和稳定性有较大提高,可在微机上稳定地获取问题的最优解.     

一种新的改进人工鱼群算法

人工鱼群算法是李晓磊等人于2002年提出的一种新型群智算法,该算法源于鱼群活动行为的研究,具备较好的全局寻优能力﹒本文基于基本人工鱼群算法,提出一种步长和视野自适应调整的新方法,新方法在提高个体优化的效率的同时兼顾了群体优化的性能﹒数值实验表明新算法提高了全局收敛的成功率,也有效地提高了最优解的精度﹒     

基于人工鱼群模型的自动组卷抽题算法研究

结合人工鱼群模型的基本思想,针对组卷问题这一具体应用,在人工鱼群算法中采用保留最优个体的策略对个体鱼的觅食行为进行改进,以防止鱼群中最优个体的退化．并且,为使全局最优个体能更快求出,对鱼群的聚群、追尾行为也进行了改进．     

AAFSA-RA:一种采用高级人工鱼群算法的多资源分配方法

针对资源受限环境中多任务间的多资源分配问题,提出一种采用高级人工鱼群算法的多资源分配方法(AAFSA-RA)。对多资源分配进行建模,结果表明多资源分配是多约束多维度的复杂函数最优化问题。针对基本人工鱼群算法(AFSA)在寻优过程中速度慢的问题,提出一种高级人工鱼群算法(AAFSA)。通过适当地限制人工鱼的随机游动来改进觅食行为。引入步长和视野的两级动态调整机制,基于鱼群进化过程进行一级调整,基于人工鱼个体的食物浓度及变化情况进行二级调整。根据人工鱼个体食物浓度控制人工鱼的生命周期。基于AAFSA进行多资源分配。仿真实验结果表明:AAFSA-RA可以稳定地搜索到全局最优值,与现有AFSA算法相比,AAFSA寻优速度更快;与传统资源分配方法相比,AAFSA-RA可以达到更高的精度,并且对效用函数无特殊要求。     

改进的人工鱼群算法

通过对人工鱼群算法的研究,给出了改进的人工鱼群算法。采用最优个体保留策略对觅食行为进行改进,防止群体中最优个体的退化;给出加速个体局部搜索方法,改进算法中的聚群行为和追尾行为,使全局最优值更快地突现出来;根据双射的定义和性质,在不影响最终寻优结果的情况下对问题的搜索域进行"缩小",从而加速了全局搜索。仿真结果表明改进的人工鱼群算法具有求解精度高、寻优成功率高、收敛速度快、算法稳定等优点。     

一种人工鱼群混合智能优化算法

针对人工鱼群算法一般在初期拥有较快的收敛性,后期收敛较慢的特性,笔者提出一种改进的人工鱼群算法——GPAFSA．该算法将杂交PSO算法引入到人工鱼群算法中,在人工鱼群算法陷入局部最优时,通过使用杂交PSO算法,克服陷入局部最优的缺陷,实现全局最优．仿真实验表明,该算法在收敛性、全局寻优方面比原始算法有很大提高．     

LF-AFSA在WSN广播路径优化中的应用

为了降低无线传感网络的广播能耗,本文利用基于莱维飞行的改进人工鱼群算法(LF-AFSA)对无线传感网络的广播路径进行优化。首先,采用莱维飞行步长取代AFSA的固定步长,实现短步长与偶尔较长步长的结合,既保证算法局部探索能力,又提高算法的收敛速度和全局寻优能力;然后,设计人工鱼密度评价算子,衡量种群个体的相似度;同时,综合考虑人工鱼食物浓度和密度,设计生存度评价算子来评价人工鱼质量,保证算法种群的多样性,避免算法陷入局部最优。仿真实验表明,与其他路径优化算法相比,该算法能够获得更节能的广播路径,网络性能得到提高。     

基于改进人工鱼群算法的机器人路径规划

为改进人工鱼群算法在路径规划中的寻优作用,利用改进视觉范围和拥挤度因子函数,提高鱼群算法在机器人路径规划中的寻优工作。在传统鱼群算法中,视觉范围是恒定不变的。视觉范围决定寻优的全局和局部工作,拥挤度因子对算法收敛性具有影响。同时,在传统鱼群算法中,每次都选取最优解来执行,在栅格环境中往往会导致全局最优和局部最优互扰,导致路径规划不合理,为此,利用改进视觉范围拥挤度因子,同时记录可行解,当存在鱼群找到目标点时,就记录下找到目标点的鱼群轨迹,形成路径规划的可行解,在可行解中,选取路径最短为最优,保证路径的规划的合理性。与传统鱼群算法对比,证实研究算法在路径规划中具有更好的寻优工作,通过MATLAB仿真实验,验证了算法的有效性和稳定性。     

基于水流作用机制的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法(AFSA)在函数优化问题中易陷入局部极值和求解精度较低的缺点,提出了一种在基本人工鱼群算法中引入水流作用机制的改进方案。通过水流作用机制中的持续性水流和周期性水流对鱼群施加的有益影响来改进原有算法。持续性水流影响鱼群的体力变化从而控制视野和步长参数的自适应调整以提高求解精度;周期性水流冲击鱼群并改变部分鱼的位置,从而保持鱼群的种群多样性以利于全局收敛。仿真实验结果表明:本文的改进算法具有更高的求解精度和更好的全局搜索性能,并验证了算法的有效性。     

改进人工鱼群算法在认知无线电决策引擎中的应用

针对遗传算法、粒子群算法等应用于认知无线电决策引擎时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优解的缺陷,提出了一种基于改进人工鱼群算法的认知无线电决策引擎．利用改进人工鱼群算法全局收敛性强、鲁棒性能好、初值敏感度低等特点,更快速、高效地优化调整传输参数,从而寻找特定条件下的最优配置方案．仿真结果表明,在多载波通信系统下,该认知决策引擎具有收敛精度高、平均适应度值高、稳定性强等特点,性能优于二进制量子粒子群认知引擎．     

改进人工鱼群算法求解TSP问题

针对TSP问题的特点,在经典最近邻点法基础上对其运行方式加以改进,结合基本人工鱼群算法的优势,对基本人工鱼群算法加以改进。利用改进最近邻点法为基本人工鱼群算法构造多个较优初始解,进而改进基本人工鱼群法的觅食行为。改进后的人工鱼群算法能更有效地搜索全局最优解。选取典型的TSP问题实例进行实验仿真,验证该算法的有效性。实验表明,改进后的人工鱼群算法在求解旅行商问题时,比基本人工鱼群算法搜索效果更好,寻优性能更强。     

改进人工鱼群算法及其收敛性分析

为了克服人工鱼群算法容易收敛于局部最优和解精度不高的缺点,提出了一种新的小生境人工鱼群算法(NAFS)。在算法后期根据鱼群聚集程度引入小生境排挤机制,维持种群的多样性。为了说明该算法的有效性,利用压缩映射定理从理论上证明了该算法的全局收敛性。最后,通过在四个典型Benchmark函数上的实验,并与差异演化算法、粒子群算法、鱼群算法对比,证明该算法的解精度比原始人工鱼群算法有较大的提高。     

对人工鱼群算法寻求最优解的论证

近年来,随着计算机的飞速发展和实际问题中大规模优化问题的涌现,寻找快速有效的最优解成为了学者们研究的热门方向之一。其中人工鱼群算法得到了广泛关注,本文在人工鱼群算法的基础上,用一个简单的例子,用该程序对其求最优解,从而论证该人工鱼群算法在寻求最优解的可行性。     

基于高斯优化的精英鱼群算法研究

针对鱼群算法迭代后期易陷入局部最优解的缺点,提出一种基于淘汰赛体制的改进型鱼群算法——精英鱼群算法(LOAFSA).该算法包含基于巴莱多法则的淘汰赛体制和基于高斯优化的种群动态管理策略,在保持种群数量平衡的基础上在迭代初期就具有较优秀的精英鱼群.实验表明:对于多元函数求解极值问题,该算法具有很好的全局最优值搜索能力.将其应用于RAN架构无线接入网的数学优化模型中,利用鱼群算法寻找最优的一组发射功率使得系统容量功率最优.     

基于改进人工蜂群优化的精馏过程再沸器控制

该文提出一种基于改进ABC优化微分先行PID控制器的方法,即首先采用跟随蜂阶段基于当前局部最优解搜索策略、采蜜蜂和跟随蜂阶段邻域搜索概率提高传统ABC算法的收敛速度和局部搜索能力,然后将以误差性能指标ITAE为目标函数,运用改进的ABC对已建立的Simulink控制系统模型进行PID控制器参数的优化.仿真结果表明,采用该文方法,可以自动的确定精馏过程再沸器控制中PID控制器最优参数,使整个系统获得较好的控制性能.     

基于小生境鱼群算法的有限元模型修正多解问题研究

传统模型的修正技术采用智能算法找到一组全局最优解,能使有限元模型的计算结果与结构实际响应更加接近。实际上由于传感器数量有限,测量数据不充分及仪器识别存在误差,局部最优解可能比全局最优解更能代表结构的实际参数。因此,引入小生境技术及反向学习策略,提出了一种改进的小生境鱼群算法,并在算法运行后期采用模拟退火算法执行局部细化寻优,克服了人工鱼群算法难以找到多个函数峰值、对初值敏感、后期收敛慢且精度不高的弊端;然后,通过数值仿真分析验证其可行性;最后,将其应用在一座缩尺斜拉桥模型的修正上。为避免大量调用有限元模型,采用响应面作为代理模型,通过拉丁超立方产生试验数据,对各因素进行显著性检验,剔除无关因素后检验拟合精度。研究发现:模型修正后产生了使缩尺斜拉桥模态的计算值与实测值误差减小的1组全局最优解与7组局部最优解,从而使得决策人员可根据工程经验,从多组解中做出选择,减少了对实际结构参数误判的可能。