一种融合遗传算法和粒子群算法的改进模糊C-均值算法

针对模糊C-均值(FCM)算法必须预先给定聚类数c和容易陷入局部极小的缺点,提出了融合遗传算法和粒子群算法的GA-PSO-FCM算法.遗传算法(GA)嵌套在FCM算法的外层,用于自动寻找最优聚类数,并把有效性准则函数作为其适应度函数;粒子群(PSO)算法嵌套在FCM算法的内层,用于优化类中心向量,提高算法的全局搜索能力.最后,运用GA-PSO-FCM算法对Iris data、Wine data、Zoo data、WPBC data和WDBC data进行仿真实验,并与基于有效性准则函数改进的FCM算法、GA-FCM算法的仿真结果进行比较,表明GA-PSO-FCM算法能在预先未知聚类数的情况下,提高分类结果的精确性和稳定性.     

信息不完全确定的群体多准则语言聚类方法

针对决策者权重和准则权重信息不完全确定,且评价信息为语言值的多准则聚类问题,提出了一种新的求解方法。首先通过证据推理算法,将方案集的群体多准则语言评价信息转化为方案集模式样本,该模式样本是决策者权重和准则权重的不确定信息的非线性函数,然后根据K-均值方法,利用惯性粒子群算子对模式样本集进行聚类,得到最优聚类中心和方案集的最优聚类。最后实例说明该方法的可行性和有效性。     

基于BPSO的多故障最小候选集生成技术

多故障最小候选集生成是制定多故障诊断策略的首要步骤。利用二进制粒子群优化算法（binary particle swarm optimization, BPSO）生成多故障模糊组的最小候选集。首先，利用紧集表示法描述某或节点上的多故障模糊组，其最小候选集即多故障模糊组的最小碰集|然后，利用BPSO算法求解多故障模糊组的最小碰集，通过构造个体适应度和群体适应度双函数，解决BPSO算法求解最碰集的适应性问题，并保证了算法尽可能搜索冲突集的全部碰集|最后，通过某系统实例对算法的有效性进行了验证。事实表明，该方法能有效应用于多故障最小候选集问题的求解。     

双尺度变异离散粒子群算法求解背包问题

针对传统离散粒子群算法求解背包问题早熟收敛、精度低等缺点提出一种解决背包问题的双尺度变异离散粒子群算法.利用对当前最优解进行双尺度速度变异,可以实现提高算法局部最优解搜索能力的同时,保持算法的全局搜索能力和逃出局部极值的能力.在算法初期利用粗尺度速度变异可使粒子快速定位到最优解区域,算法后期则通过逐渐减小的细尺度变异可提高算法最优解的精度.粒子位置初始化过程中,把采用贫心策略所得的结果作为一个粒子的初始位置.将改进算法与其他算法比较证明该算法不仅能够有效解决其他算法搜索能力差的问题,同时还提高了最优解的精度和收敛速度.     

求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法

针对非线性双层规划难以获得全局最优的问题,汲取粒子群算法的快速搜索能力及变邻域搜索算法的全局搜索优势,提出了求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法.首先利用Kuhn-Tucker条件,将非线性双层规划转化为一个单层规划问题,然后由粒子群算法得到一个较优的群体,通过审敛因子判断陷入局部最优的粒子,并进一步利用变邻域搜索算法的全局搜索能力对陷入局部最优的粒子进行优化,从而得到全局最优.测试函数的仿真实验对比分析证明了该算法的有效性.     

带全局判据的改进量子粒子群优化算法

针对现有量子粒子群优化算法的多参数(≥5)优化问题易收敛到局部最优解、且无法判定优化结果全局性的问题,提出了带全局判据的改进量子粒子群优化算法。在惯性权重自适应调整的量子粒子群优化算法基础上,进行了粒子位置周期性变异,以及随粒子进化速度和聚集度变化的搜索范围变异。依据粒子聚集度大小,建立了判定优化结果全局性的全局收敛判据。以典型标准函数和乘波体外形多参数优化问题为算例,验证了改进算法和全局判据的可靠性。结果表明,改进算法的全局搜索能力明显提高,优化结果真实可靠,全局判据实用性强。     

改进PSO算法及在PID参数整定中应用研究

针对粒子群优化算法(PSO)存在早熟和局部收敛的问题,提出了一种带变异算子的改进粒子群优化算法(IPSOM),该算法在搜索中以一定变异概率对选中的粒子进行变异,同时对飞离搜索区域的粒子用新产生的粒子取代,以克服粒子群优化算法易陷入局部最优解的缺陷。用一典型的Rastigrin复杂函数对新算法进行测试,结果表明改进的算法较之粒子群优化算法(PSO)和常规遗传算法(SGA)不但提高了全局寻优能力,而且有效避免了早熟收敛问题。在此基础上将这种改进算法应用于高阶带时滞对象的PID控制器设计中进行仿真研究,结果表明了所提出算法的有效性和所设计控制器的优越性。     

基于免疫粒子群算法的组合预测方法

给出了基于粒子群算法的组合预测方法,并引入免疫算法对其进行了改进:一方面利用免疫算法的免疫记忆和自我调节机制提高其全局搜索能力,避免算法陷入局部最优解;另一方面利用免疫算法的接种疫苗和免疫选择机制增强其性能,防止算法在优化过程中可能出现的退化现象。实例证明,基于免疫粒子群算法的组合预测方法可操作性强,通用性好,误差明显小于各个参与组合的预测模型,并优于基本的粒子群算法和加速遗传算法。     

基于遗传算法的区间数核模糊聚类方法

针对现有区间数聚类算法对多种聚类模式以及不对称数据聚类性能不理想的问题,本文提出了一种基于核方法的区间数模糊聚类算法.该方法通过设计合适的核函数,有效地对非对称数据以及混合模式原型的数据结构进行聚类,同时避免了直接在高维特征空间求解聚类问题.本文采用区间数遗传算法来求取高度非凸聚类优化问题得到聚类问题的全局最优解.仿真实例说明了本文算法的有效性.     

基于改进粒子群优化的非线性最小二乘估计

针对测量数据处理中非线性模型参数估计理论广泛使用的传统牛顿类算法对初值的敏感性问题,提出了一种求解非线性最小二乘估计的改进粒子群优化算法。该算法利用均匀设计方法在可行域内产生初始群体,无需未知参数θ的较好的近似作为迭代初值,而具有大范围收敛的性质;通过偏转、拉伸目标函数有效地抑制了粒子群优化算法易收敛到局部最优的缺陷。给出应用该方法到NLSE的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性。     

固体火箭助推段终端多约束能量管理制导研究

针对高超声速飞行器投放任务要求,开展了固体火箭助推段终端多约束能量管理制导研究。根据三级固体火箭第三级飞行特点,提出一种基于纵向、侧向联合设计制导方法。纵向在高度时间剖面内生成名义轨迹,并完成跟踪制导律设计,实现终端高度、当地弹道倾角和攻角约束。侧向采用两次反向的修正交变姿态控制能量管理(alternate attitude control energy management, AEM),并通过预测校正相关参数,提高速度控制精度,实现侧向位移收敛。仿真结果表明,本方法可实现不同终端约束制导任务需求,具有在线自适应能力。     

远程防空导弹弹道设计技术研究

远程防空导弹的弹道设计是导弹总体设计的关键。针对远程防空导弹拦截的目标远离发射点的特点,讨论了远程防空导弹作战使命及主要技术途径的实现方案,即双脉冲固体火箭发动机和双高抛弹道结合的优化弹道。对当前中远程防空导弹中使用的弹道实现技术与所给出的方案弹道进行了仿真对比,结果验证了该方案在降低导弹发射质量和提高导弹性能方面的先进性。     

复合材料火箭定向器有限元法数值仿真

以某复合材料火箭定向器为对象,分别建立了3mm,3.5mm,4mm三种壁厚的定向器和火箭的有限元模型进行分析,计算了火箭在定向器内运行的全过程,得到了复合材料定向器的一些有价值的计算数据曲线。数值计算结果与实际数据对比显示,最大偏差不到14%,证明仿真结果是可信的,综合比较,4mm壁厚的定向器是最佳选择。研究表明,用复合材料制成的火箭定向器完全能够满足工程需要。     

导弹自控终点散布与发射初始姿态关系建模研究

在给定导弹自控终点纵向散布的情况下,如何界定导弹的发射初始姿态域?是动基座发射的导弹武器系统必须面对的问题,它对确定导弹武器系统战术技术指标、发射方式和战斗使用等至关重要。文章通过设计正交试验表、弹道仿真和回归分析等技术途径,建立了导弹自控终点纵向散布和初始发射姿态之间的数学模型,依据此模型并给定导弹自控终点纵向散布,采用非线性规划方法,可获得初始姿态域。     

多因素分离过程蒙特卡罗仿真平台设计

火箭和导弹等运载工具在飞行过程中涉及多种分离,分离过程出现问题会导致整个任务的失败。分离过程中分离体受到多种干扰因素和误差的影响,而靶场试验次数有限,无法得到多因素对分离过程的综合影响。设计了通用型的分离模型,建立包含多种力和干扰的分离载荷库,基于蒙特卡罗随机打靶技术,能够对多种分离过程进行打靶分析,得到多因素干扰的影响情况。对某导弹头罩分离过程进行了蒙特卡罗打靶仿真,得到了在多种偏差因素下分离体的运动范围。     

一种新型火箭炮复合材料密封盖的数值仿真

根据密封盖的性能指标和战术要求,选择玻璃纤维布为材料,设计结构。基于失效准则和损伤演化规律,利用有限元方法进行了火箭弹冲破穿透密封盖和燃气流冲击密封盖的数值仿真。分析了六种密封盖方案,掌握了破裂效果和规律。得到了能沿预设撕裂线方向破裂,满足引信体的安全性和可靠性要求;不产生碎片,不会对干扰到后续弹的发射;能承受邻管发射时燃气流冲击的密封盖。     

基于碰撞接触的弹管多体动力学建模与仿真

基于接触碰撞理论,建立了火箭武器发射过程中弹管接触碰撞的多体动力学模型,该碰撞模型充分考虑了影响碰撞刚度和阻尼的因素,尤其是碰撞速度较高时速度对碰撞刚度的影响不能忽略。通过仿真计算,获得了通过一般试验方法较难测试到的碰撞接触力及火箭弹在管内的复杂运动情况。仿真结果为火箭武器的设计和分析提供了一定的参考价值。     

RLV末端能量管理段三维制导轨迹推演研究

研究了重复使用运载器(reusable launch vehicle, RLV)末端能量管理段(terminal area energy management, TAEM)三维制导轨迹推演算法。根据初始点和终点的位置、航向、动压,规划动压参考剖面和横侧向参考轨迹,采用基于高度的质点动力学方程推演生成符合过载、动压、终点位置和航向约束条件的三维制导轨迹。横侧向参考轨迹的设计可以分成两步：第一步,消除横向的位置误差,同时减小纵向的位置误差;第二步,消除纵向的位置误差。根据纵向位置误差大小,组合使用三种模态的轨迹予以消除,节省了计算量。仿真计算显示,三维制导轨迹推演算法具有快速、准确、对初始点位置和航向分布鲁棒性强的特点,为在线轨迹设计提供了基础算法。     

导弹水下动机座垂直发射动力学建模与仿真

分析了潜艇带速水下垂直发射导弹过程中导弹所受到的流体动力特性、弹体与弹性密封环的相互作用,建立了水下动机座垂直发射导弹的动力学模型,提出了导弹仿真耦合算法,给出了弹道仿真算例。为导弹垂直发射弹道控制、发射安全性评估、导弹与发射系统设计提供理论基础与研究手段。     

固体小运载的制导方案设计与仿真

巨大的小卫星发射市场吸引着国内外竞相研制低成本的固体小型运载火箭。通常的运载火箭是液体，但固体不象液体，其推力大小取决于装药设计，因此不可控，且推力实际值与标称值的偏差也较大，如果发射条件受限制，要约束重量，通常固体火箭耗尽关机，三级也可能自旋稳定，由此带来了制导技术的问题。研究工作较有效地探索了一种固体小运载的制导方案设计问题，进行了算例仿真，作了精度和稳定性的验证研究，结果表明该制导方法可行，稳定性较好，对固体发射小卫星的制导有一定的参考意义。