基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化

提出一种改进的自适应多种群遗传算法，以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题，即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明：改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致，表明前者分析结果是正确的，并且具有较高的精度；改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730，表明前者比后者收敛速度更快；改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解，可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点；经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果，E1 Centro波输入时，主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性，实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。