细菌觅食算法的研究综述

细菌觅食算法是一种通过趋化、复制和驱散三种行为来实现寻优的新型群体智能优化算法,鉴于此,本文首先介绍了细菌觅食算法的基本原理,然后从三个方面探讨了细菌觅食算法的改进方法,最后总结了细菌觅食算法在图像工程中的未来研究方向。     

MATLAB在电液伺服模糊控制系统仿真中的应用

以MATLAB6.1为基础, 简要介绍了模糊控制工具箱的基本函数及simulink工具箱的功能,同时结合电液伺服模糊控制系统实例,详细阐述了利用simulink交互式仿真模块库建立系统框图、利用fuzzy工具箱创建模糊推理关系、设置隶属度函数、建立模糊控制规则,实现对模糊控制器设计的具体步骤及借助MATLAB对控制系统进行仿真研究的方法.     

基于加速进化编程的非线性模糊控制系统的优化设计

根据从对象中采集到的输入输出数据,采用加速进化编程算法优化模糊控制规则库中的各参数。该方法可以方便地调整模糊控制规则和隶属函数的参数。并提出了基于该算法的模糊控制系统的设计。用优化好的控制器去控制一个典型的非线性系统—球棒系统,仿真实验表明,控制效果和鲁棒性均达到了令人满意的效果。     

MATLAB在电液伺服模糊控制系统仿真中的应用

以MATLAB6．1为基础，简要介绍了模糊控制工具箱的基本函数及Sirnlink工具箱的功能。同时结合电液伺服模糊控制系统实例，详细阐述了利用simulink交互式仿真模块库建立系统框图、利用fuzzy工具箱创建模糊推理关系、设置隶属度函数、建立模糊控制规则，实现对模糊控制器设计的具体步骤及借助MATLAB对控制系统进行仿真研究的方法。     

连续优化问题的细菌觅食改进算法

为更有效解决连续优化问题,提出了一种基于群体搜索的群智能优化算法———细菌觅食算法.该算法模拟了细菌觅食全过程,并对细菌个体的初始化、趋化操作中的搜索步长和搜索方向进行了改进.改进后的算法有效避免了算法陷入局部最优,而算法中采用的搜索步长,进一步提高了优化的收敛速度.经大量实验仿真表明,细菌觅食算法能够有效地求解连续优化问题.将仿真结果与其它算法对比,证明了细菌觅食算法的搜索质量优于其它算法.     

基于最小二乘支持向量机的TSK模糊模型

为了提高模糊系统处理高维问题的推广能力, 本文提出用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)的思想设计TSK模糊模型.TSK模糊模型的传统算法普遍存在过学习问题, 为此我们在目标函数中考虑了结构风险从而避免了过学习现象.并且,我们将模糊系统的参数寻优问题转化为一个二次规划问题进行求解.由于该规划问题的求解与输入数据维数无关,适用于处理高维数据.算法分为两步：首先用Gustafsonk-Kessel (GK)算法确定模糊规则的前件;然后用最小二乘支持向量算法确定模糊规则的后件,这里的核函数是由模糊聚类确定的, 经证明它是Mercer核.三个著名数据的实验结果表明,与TSK模糊系统的传统算法相比,本文所提的算法提高了TSK模糊系统处理高维问题的推广能力;与LSSVR相比,,本文所提的算法具有良好的鲁棒性.     

面向单调分类的简洁单调TSK模糊系统

Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊系统的一致逼近能力和可解释性使其可以直观高效地描述复杂的非线性不确定系统,可以有效地应用于模式分类.然而,对于单调分类任务,现有的模糊分类算法并没有考虑单调数据存在的有序关系,因此这些算法对于单调分类任务在模型的复杂度和分类性能方面有待改进.针对此问题,提出了面向单调分类的简洁单调TSK模糊系统建模方法(Concise Monotonic TSK Fuzzy System for Monotonic Classification,CM-TSK-FS),引入有序互信息进行单调特征选择,然后利用抽取的特征来训练TSK模糊系统进行分类识别.该方法有如下优点:(1)由于对单调数据进行了特征选择,新方法降低了TSK模糊系统规则的复杂性,因而得到的模糊系统更加简洁;(2)由于在特征抽取时考虑了单调数据的特征值和决策值之间的单调性,使得训练的模型的分类性能也有了一定程度的提高.在多个单调数据集上进行了实验验证,实验结果表明:面向单调分类的简洁单调TSK模糊系统在处理单调数据集时,通过选取重要的单调数据特征,不仅可以降低其模型的复杂性,还可以提高分类精度.     

基于ANN的模糊控制规则的自动生成

模糊控制规划集是模糊控制系统的核心部分，对控制的快速性和精度有很大影响，采用改进的ＢＰ算法生成模糊控制规则集。倒立摆模糊控制仿真表明，倒立摆稳定快，精度高，从而证明文中所提方法的有效性。     

基于遗传算法的模糊控制规则优化的研究

模糊控制规则的正确选择是模糊控制器设计的关键,它决定了模糊控制系统的动态、静态性能和控制效果．针对传统的获取控制规则方法的不足,提出了在一个待优化模糊控制器的基础上,采用改进的遗传算法优化其模糊控制规则,从而使经过优化所获得的控制规则更加合理．最后对优化后的模糊控制器进行仿真比较研究,并将其应用于温室,实现温室温度的模糊控制．结果表明模糊控制规则经过优化后的模糊控制器的控制品质有较大的改善和提高．     

一种优化模糊控制规则的新方法

提出一种新的优化模糊控制规则方法：首先把模糊规则参数化，在不同的输入偏差等级引入不同的规则调整因子α；再应用思维进化算法对其进行优化，以得到优化的模糊控制规则。这种方法解决了在没有专家经验的情况下设计模糊控制器的问题。仿真实例表明了这种设计方法的可行性和良好的控制效果。     

基于二级倒立摆实验装置模糊控制

引入模糊控制改善原有的线性控制算法,对二级倒立摆实验装置系统进行了二次开发。将经验和基于系统仿真结果相结合,制定出了简单适用的规则库。该实验系统的实例仿真及调试结果表明,系统具有良好的稳定性,在抑制外部扰动和实时控制性方面,本方法优于经典的状态反馈最优控制。     

基于高斯函数与分级学习的D-FNN算法研究

D-FNN基本思想是构造一个基于扩展的RBF神经网络,它可以看成是一个TSK模糊系统,也可以看做是基于归一化的高斯RBF神经网络。该文提出的算法,学习前,模糊神经网络不需要预先确定,在学习的过程中,参数估计与结构辨识同时进行,并根据系统精度要求及模糊规则的重要性,自动地产生或者删除一条模糊规则。在学习速度、系统结构和泛化能力方面进行了仿真实验,仿真结果表明D-FNN具有更简洁的结构和优良的性能。     

最佳觅食算法求解多目标混合流水车间调度问题

针对生产车间中需要同时考虑减少生产时间、确保加工质量以及通过减少能耗而降低生产费用的需求,建立以完工时间、空闲时间、加工质量和机器能耗为目标的多目标混合流水车间调度模型,提出一种基于直觉模糊集相似度的最佳觅食算法.为有效求解此问题,提出基于Largest Order Value规则的双层整数编码方式,在机器层编码部分采用权重法来计算机器的选择概率.针对多目标优化,提出直觉模糊集相似度的解比较策略,采用直觉模糊集相似度的大小衡量Pareto解与理想解的相似程度,判断Pareto解的优劣.通过测试实例和实际案例,验证本算法求解多目标混合流水车间调度问题的有效性和可行性.     

基于免疫遗传算法的模糊优化控制及其仿真

提出了一种记忆细胞精英抗体遗传策略,能强化免疫系统的记忆功能和抗体浓度调节机制,从而使免疫遗传算法更快速、稳定地收敛到全局最优点.在模糊规则和隶属度函数联合编码基础上,通过上述改进型免疫遗传算法实现模糊控制器参数的同步优化.另外,由于模糊规则库和隶属度函数通常都具有对称的特点,控制器优化时可将搜索空间减半,从而使稳定性、收敛性得到显著提高.将这种新型模糊优化控制方法应用于过热汽温控制系统进行仿真,结果表明可以获得非常满意的闭环控制效果.     

粗糙集模糊神经网络味觉信号识别系统

针对C-means聚类算法和减法聚类算法的不足,提出了一种模糊神经网络味觉信号识别系统模型,该模型利用粗糙集的离散化算法和规则提取算法获得数量较少的分类规则,将这些分类规则转化为模糊IF-THEN规则,进而通过这些模糊IF-THEN规则确定网络结构.网络输出采用投票机制,使用粒子群优化方法精炼网络参数,与常用的提取模糊if-then规则的算法相比,该方法只有一个参数且易于实现.实验结果表明:该方法可获得更简洁的系统表示,并且通过选择合适的系统参数可使系统对加噪声训练样本的错误识别率降低5%左右.     

规则递归T-S模糊模型及其辨识方法

针对传统T-S模糊模型不能较好描述系统时变特性的问题,提出了一种基于递归策略的动态T-S模糊模型及其辨识方法.规则递归T-S模糊模型在传统T-S模糊模型基础上,增加了具有一定权重的反馈环节,该环节对当前激励强度与前一时刻激励强度进行加权和得到当前时刻新的规则激励强度,从而实现动态递归变化,有效描述了系统的动态过程.为使规则递归T-S模糊模型具有较少的规则数量和较好的泛化能力,前件参数采用一种基于规则激励强度的模糊聚类算法获得,而后件和递归环节参数则采用一种由支持向量机和粒子群优化算法组成的联合辨识方法获得.Box-Jenkins煤气炉的仿真结果表明,规则递归T-S模糊模型及其辨识方法具有较好的动态描述能力,与混合聚类方法相比,均方差降低了1.2％.     

磨煤机制粉系统控制算法研究

在分析模糊控制基本原理的基础上,针对磨煤机制粉系统特性,提出了优先控制权具有可变性的预测、分级控制算法。利用规则编辑器建立模糊规则,给出输入/输出关系曲线,并做出分析。本文提出的控制算法经过模拟仿真,获得满意的结果,从而为磨煤机控制提出一套可行的方法。     

基于TSK的车辆跟驰模型

为解决基于模糊推理的车辆跟驰模型在参数校准方面存在的问题,提出了基于TSK模型的车辆跟驰模型。对TSK模型在现实驾驶行为中的意义进行了分析,解释了子系统的工作点和线性方程的物理意义,为TSK模型在车辆跟驰中的深入应用奠定了基础。采用改进的基于遗传算法的TSK模型辨识方法,对分组中数据点不足的情况作了特别处理,通过GPS采集跑车实验数据,从实测数据构建并验证TSK模型。实验结果和理论分析吻合较好,表明TSK模型用于车辆跟驰模型的可行性。     

模糊PID自整定算法在PLC中的实现

为了将模糊控制理论更好地应用到现场,提出了一种结合MATLAB仿真软件的PLC实现复杂模糊控制算法的快捷方法。实验结果表明,基于S7软件平台实现模糊PID自整定控制算法,对水位控制较常规PID控制调节时间减少90 s,超调量降低4%,改善系统的性能。模糊规则调节过程验证了结合MATLAB的PLC编程灵活性和便捷性。