基于粒子群算法的甲醇锅炉燃烧控制系统

为解决锅炉热效率难以达到最优的现象以及解决因远离市区而供热资源不便获得等问题,文章设计了一种基于模拟退火粒子群优化(simulated annealing particle swarm optimization, SAPSO)算法且带有突变更新策略的甲醇锅炉过量空气系数控制系统。该设计首先利用反平衡法研究了甲醇锅炉热效率与过量空气系数的关系,并对标准粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)、变异粒子群优化(mutation particle swarm optimization, MPSO)与SAPSO算法进行比较,将结果更优化的SAPSO搜寻到的最佳过量空气系数作为输入,与甲醇锅炉控制系统中的燃料量相结合,共同调整进气量的大小。结果表明,带有突变更新策略的SAPSO算法不仅加快收敛速度,进一步缓解了锅炉大滞后的特点,而且在外界环境变化的情况下,依旧能保持在最佳燃烧状态。     

基于 SADPSO 的 MPRM 最小化算法

针对混合极性Reed-Muller(mixed-polarity Reed-Muller,MPRM)逻辑最小化问题,提出一种基于SADPSO (hybrid simulated annealing and discrete particle swarm optimization)的智能算法.该算法将模拟退火(simulated anhealing,SA)与离散粒子群优化(discrete particle swarm optimization,DPSO)相结合,对DPSO所得到的最佳解应用SA,帮助算法跳出局部极小.使用所提出算法和已有智能MPRM最小化算法分别对23个MCNC基准电路进行逻辑最小化,并对算法结果质量进行定量评价.结果表明,与已有智能MPRM最小化算法相比,所提出算法具有更好的全局收敛能力,能够提高算法结果质量.     

Hybrid particle swarm cooperative optimization algorithm and its application to MBC in alumina production

An effective hybrid particle swarm cooperative optimization （HPSCO） algorithm combining simulated annealing method and simplex method is proposed. The main idea is to divide particle swarm into several sub-groups and achieve optimization through cooperativeness of different sub-groups among the groups. The proposed algorithm is tested by benchmark functions and applied to material balance computation （MBC） in alumina production. Results show that HPSCO, with both a better stability and a steady convergence, has faster convergence speed and higher global convergence ability than the single method and the improved particle swarm optimization method. Most importantly, results demonstrate that HPSCO is more feasible and efficient than other algorithms in MBC.     

基于QPSCO算法的传感器优化配置

针对以曲线拟合为目标的传感器配置问题,提出了一种基于量子粒子群协同优化(Quantum-behaved particle swarms cooperative optimization,简称QPSCO)算法的传感器优化配置方法.在QPSCO算法中,采用双层的多粒子群协同优化结构,同时引入参数变异策略,在扩大搜索范围的同时加快该算法收敛;将加权最小二乘法的误差平方和引入适应度函数中,以提高传感器位置曲线的拟合精度,从而实现传感器的优化配置.实验结果表明,该方案应用于土壤信息采集系统,不仅可以达到比粒子群优化(Particle swarm optimization,简称PSO)算法和量子粒子群优化(Quantum-behaved particle swarm optimization,简称QPSO)算法更好的寻优结果,而且具有比遗传算法更理想的位置拟合精度,是一种有效可行的传感器配置方法.     

Hybrid particle swarm optimization for solving resource constrainted FMS

In this paper, an approach for resource-constrained flexible manufacturing system （FMS） scheduling was proposed, which is based on the particle swarm optimization （PSO） algorithm and simulated annealing （SA） algorithm. First, the formulation for resource-constrained FMS scheduling problem was introduced and cost function for this problem was obtained. Then, a hybrid algorithm of PSO and SA was employed to obtain optimal solution. The simulated results show that the approach can dislodge a state from a local minimum and guide it to the global minimum.     

一种改进的系统误差配准算法

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,以便较准确地估计和消除系统误差.作者提出了一种改进的基于ECEF坐标系的广义最小二乘算法用于误差配准.该算法通过循环配准逐渐对真实的系统误差进行逼近.仿真数据验证了该算法的性能优于传统的ECEF-GLS误差配准算法的性能.     

高斯过程回归超参数自适应选择粒子群优化算法

超参数优化是减少高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)学习方法计算量,提高高斯模型性能的一个重要问题。为解决超参数优化问题中先验知识匮乏,对初始值过分依赖且易陷入局部最优等问题,文章引入粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法,并结合差分速度更新公式及自适应变异策略,提出了一种自适应差分粒子群-高斯过程回归优化(adaptive differential particle swarm optimization-Gaussian process regression,ADPSO-GPR)算法对GPR中超参数进行自适应优化。该算法在线性与非线性两类时序回归序列上与多种主流超参数优化算法进行对比,实验结果表明,采用该文算法优化超参数后的GPR具有较高的拟合精度及泛化能力。     

Optimization of vertical well placement by using a hybrid particle swarm optimization

Locating wells is an important step in oil exploitation.This paper proposes a novel approach,which first combines particle swarm optimization,genetic algorithm,and a reservoir simulation evaluation tool to optimize the locations of vertical wells.Simulation results show that the convergence efficiency of our approach outperforms traditional genetic algorithm and overcomes the disadvantage of particle swarm algorithm that would be easily trapped into best-at-local solution so that its optimization result has been significantly improved.     

基于改进哈里斯鹰优化算法的配电网动态重构

针对风光荷不确定性的配电网重构问题,建立分布式电源和负荷出力模型,以系统运行成本和电压偏移构建多目标函数。提出一种改进粒子群算法融合K-means(improved particle swarm optimization and K-means, IPSO-Kmeans)聚类算法来划分典型日负荷曲线,将改进哈里斯鹰优化(improved Harris hawk optimization, IHHO)算法应用于配电网重构,进行寻优计算。为了改善哈里斯鹰优化(Harris hawk optimization, HHO)算法种群分布不均、无法完整搜索到最优解空间范围、易于陷入局部收敛等问题,引入佳点集生成种群初始化,提高种群搜索空间的均匀性。将麻雀搜索算法中的探索者位置更新公式与哈里斯鹰优化算法探索阶段的位置更新公式结合,以提高算法的全局搜索能力。利用柯西-高斯变异扰动策略跳出局部最优解。最后在IEEE33节点配网系统仿真,结果表明所提方法的有效性。     

认知无线Mesh网络中一种有效的多目标优化频谱分配算法

研究认知无线Mesh网络中多目标优化的频谱分配问题,即最大化总带宽和最小化占用频谱数.利用粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)在多目标优化方面的优势,提出基于PSO的多目标优化频谱分配算法PSOSA.PSOSA算法不仅考虑频谱之间的差异,而且重新定义PSO的粒子及粒子的3种运算规则.仿真结果表明:PSOSA算法能在最大化总带宽的同时,最小化频谱占用数.     

基于改进型支持向量机的胶接强度预测模型

文章建立了有限元模型计算复合材料修复的含中心裂纹钢板的裂纹处应力强度因子(stress intensity factor,SIF),把仿真结果作为训练样本;提出通过支持向量机(support vector machine,SVM)对样本集进行训练和预测,建立基于复合材料补片尺寸参数的胶接强度预测模型,综合考虑补片的长度、宽度和厚度之间的关联性,为补片参数选择提供参考;采用遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和改进的粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)对SVM的惩罚因子c和核函数的参数g进行寻优,分别建立GA-SVM、PSO-SVM、IPSO-SVM 3种模型对胶接强度进行预测。结果表明:IPSO-SVM模型的预测效果要优于GA-SVM和PSO-SVM模型;IPSO-SVM模型能够准确地预测修复结构的胶接强度。利用该预测模型可以避免重复建模仿真,降低了考虑补片尺寸参数耦合时的复杂性;应用该预测模型所得的最优尺寸参数对结构进行修复,结构的强度得到了有效提高。     

粒子群算法的改进与比较研究

针对粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)"早熟收敛"和后期收敛速度慢的特点,文章提出了一种改进的PSO算法。该算法摒弃了近年来许多在改进过程中引入过量繁琐公式、各种变换因子而导致算法过程冗杂的粒子群改进方法,而是在简化PSO算法的基础上引入自适应局部搜索因子,在种群不变的情况下拓宽了搜索范围并提高了搜索精度,且在某些测试函数下寻优效果明显优于其他复杂的PSO优化算法。最后的测试实验表明,该文算法能避免早熟问题,有效地提高了算法的精确寻优能力。     

基于樽海鞘群与粒子群混合优化算法的特征选择

针对现有特征选择方法中存在的收敛速度慢和计算效率低等问题,提出了一种基于樽海鞘群与粒子群优化的混合优化(hybrid optimization of salp swarm algorithm and particle swarm optimization,HOSSPSO)特征选择方法,该方法在樽海鞘群算法(salp swarm algorithm,SSA)的基础上,引入粒子群优化(particle swarm optimization,PSO),提高了SSA的收敛速度,改进了探索和开发步骤的效率,增加了解空间更多的灵活性和多样性,使得方法能够迅速获得全局最优值.为了验证算法的性能,在2个实验序列上进行了测试:第一个实验序列使用基准函数,将HOSSPSO与标准SSA、PSO进行了比较;第二个实验序列采用不同的UCI数据集,通过提出的算法确定最佳特征集.实验结果表明,相比于其他优化算法,HOSSPSO的性能更具优势,在多项评估指标中获得较好的效果,能以极少量的特征获得最大的分类精度.     

Motion Planning for Minimizing Base Disturbance of Space Manipulators

A simulated annealing particle swarm optimization(PSO)algorithm is utilized in this paper to plan the motion of space manipulators with minimized base disturbance,not only its attitude but also its position.Since space manipulators must meet the Law of Momentum Conservation,any motion of manipulators will disturb the spacecraft which is free-float in the space environment.This paper tries to limit this effect to the minimum.First,this paper establishes the mathematical model for space manipulators by generalized Jacobian matrix(GJM) and analyzes its inverse kinematics by Theory of Screws.Second,a polynomial function of seventh degree is used to parameterize the joint motion and quaternion representation is also used to represent attitude of spacecraft.Moreover,this paper designs a proper objective function and depicts this algorithm detailedly and clearly.Finally,the results of numerical simulation are verified by the proposed algorithm.     

一种改进的系统误差配准算法

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,以便较准确地估计和消除系统误差。本文提出了一种改进的基于ECEF坐标系的广义最小二乘算法用于误差配准。该算法通过循环配准逐渐对真实的系统误差进行逼近。仿真数据验证了该算法的性能优于传统的ECEF-GLS误差配准算法的性能。     

基于粒子群优化的马氏距离模糊聚类算法

为解决传统模糊聚类迭代算法对初始化敏感,易陷入局部最优及处理高维数据时精度下降的问题,对基于马氏距离的模糊聚类算法(fuzzy c-means algorithm based on Mahalanobis distance,M-FCM)进行优化。将马氏距离代替欧氏距离,通过构造类内紧致度、类间分离度与类间清晰度结合的适应度函数,利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对马氏距离模糊聚类进行研究,提出了基于粒子群优化的马氏距离模糊聚类算法(Mahalanobis distance fuzzy clustering algorithm based on particle swarm optimization,DPSOM-FCM),并将此新算法与FCM(fuzzy c-means algorithm),M-FCM,PSO-FCM,IFPSOFCM(importance for fuzzy clustering algorithm based on particle swarm optimization)算法,在UCI(university of californiairvine)数据库的6个标准数据集上进行实验对比分析。结果表明,DPSOM-FCM算法具有算法收敛性和聚类有效性,并且聚类精确度优于其他算法,对高维数据的聚类识别能力强,即该算法具有全局优化作用。     

基于PLS-PSO-Elman的飞机燃油流量预测

传统的Elman神经网络处理高维度、多样本的复杂数据时,将出现一系列问题.如网络结构冗余、训练不完善、学习精度差等.这些缺陷不仅会导致网络工作效率低,而且还会使其识别精度差.将偏最小二乘回归(partial least squares,PLS)和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)与Elman神经网络相结合,提出了一种基于PLS和PSO优化的Elman神经网络算法(PLS-PSO-Elman).该算法通过PLS减少数据维度,获得较为理想的低维数据,达到简化网络结构的目的;然后利用PSO算法优化神经网络连接权重、阈值和隐含层神经元数量,弥补Elman算法训练不完善、学习精度差的缺陷;最后基于PLS与PSO双重优化的新算法对飞机燃油流量进行预测.实验表明,新算法有较高的运算效率与预测精度.     

改进粒子速度和位置更新公式的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法求解精度低、局部搜索能力差、进化后期收敛速度慢等问题,本文提出一种改进粒子速度和位置更新公式的粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm with improved particle velocity and position update formul...     

基于改进粒子群算法光伏的最大功率跟踪

不断变化的外部环境对光伏列阵的输出有着特殊的影响,为减小能量损失,须对光伏阵列进行最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)在多峰值寻优中具有良好的性能,然而粒子在寻优的过程中经常出现过早收敛的现象,导致其寻优精度有所欠缺。为解决以上的缺陷,提出一种改进的自适应粒子群(improved particle swarm optimization,IPSO)与布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)混合算法应用于最大功率点跟踪。并在MATLAB/Simulink平台中搭建仿真模型对混合算法进行验证,并与其他方法进行比较,仿真结果证明,改进算法有良好的响应速度和较高的优化精度。     

基于改进粒子群算法光伏最大功率跟踪

不断变化的外部环境对光伏列阵的输出有着特殊的影响,为减小能量损失,须对光伏阵列进行最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）。粒子群优化算法（particle swarm optimization,PSO）在多峰值寻优中具有良好的性能,然而粒子在寻优的过程中经常出现过早收敛的现象,导致其寻优精度有所欠缺。为了解决以上的缺陷,本文提出一种改进的自适应粒子群(improved particle swarm optimization,IPSO)与布谷鸟搜索（cuckoo search,CS）混合算法应用于最大功率点跟踪。并在MATLAB/Simulink平台中搭建仿真模型对混合算法进行验证,并与其他方法进行比较,仿真结果证明,本算法有良好的响应速度和较高的优化精度。