基于微分进化算法的防空导弹火力分配

防空导弹火力分配是防空作战中的关键环节,优化分配方案、提高分配效率都将对提升防空作战效能产生重要影响.在分析防空导弹火力分配过程的基础上,建立了基于最大杀伤效能的防空导弹火力分配模型,并引入惩罚函数,改良了原有模型;在分析微分进化算法优缺点的基础上,结合防空导弹火力分配问题的特殊性,对标准微分进化算法进行了改进,使其适用于离散问题的求解,并将其应用于防空导弹火力分配问题;结合实例对基于微分进化算法的防空导弹火力分配模型进行仿真分析.仿真结果表明,采用微分进化算法解决防空导弹火力分配问题收敛速度快、鲁棒性强、执行效率高.     

微分进化算法在单桩极限承载力灰色优化预测中的应用

文章利用微分进化算法对单桩极限承载力的灰色GM(1,1)模型参数进行优化求解, 提出DE-GM(1,1)优化预测模型;基于MATLAB环境编写了计算程序, 结合工程实例, 对试桩静载荷试验实测数据进行了拟合分析.结果表明, 与指数曲线模型和GM(1,1)模型相比, DE-GM(1,1)模型能够更好地拟合实测数据, 预测精度进一步提高;微分进化算法在GM(1,1)模型参数优化过程中表现出求解速度快、计算精度和自动化程度高等特点.     

微分进化算法在暴雨强度公式参数优化中的应用

用微分进化算法对暴雨强度公式参数进行优化, 并将其计算结果与传统方法、优选法以及加速遗传算法的计算结果作比较, 实例计算结果表明微分进化算法的拟合效果最好;相比于加速遗传算法, 微分进化算法提高了收敛速度, 有效地克服了不成熟收敛, 更容易收敛到全局最优解.     

高密度内埋空空导弹质量建模与优化设计

针对目前质量对高密度内埋空空导弹总体设计的制约问题,运用粒子群优化算法对导弹主要参数进行优化设计。首先,通过分析空空导弹不同阶段的飞行特性,在现有导弹助推段运动模型和巡航段运动模型的基础上,采用数值积分法解算出导弹总体质量;其次,以最小起飞质量为目标函数,采用改进的粒子群优化算法,对导弹有效载荷、弹体相对质量系数、发动机结构系数、翼载、助推段比冲和巡航段比冲进行优化;最后,通过比较优化前后的弹道速度曲线和轴向过载曲线,对模型的优越性和优化结果的可信性进行检验。结果表明:通过优化设计导弹主要参数,不仅能减小导弹总质量和弹翼面积,而且还能保证导弹飞行性能基本不变,提高了导弹作战性能和内埋数量。为高密度内埋空空导弹的设计提供参考。     

基于微分进化的行星际小推力轨道全局优化方法

针对行星际小推力轨道优化问题,提出一种基于改进微分进化的全局优化算法.通过引入试验个体重生成和约束判断选择策略,克服传统微分进化算法中寻优参数和轨道约束违反边界的缺陷.为提高微分进化算法后期收敛效率,提出了基于最优个体信息的变异操作和局部搜索辅助策略.以地球-水星的小推力燃料最省转移为例对所提算法进行了验证.数值计算结果表明:改进的微分进化算法能够快速有效地寻找到全局最优轨道,并且与传统非线性规划和遗传算法相比,具有更高的可靠性和收敛性.     

基于改进正交试验设计的飞行轨道参数优化

采用微分进化算法改进了标准正交设计的均匀性.运用标准正交设计法和改进的正交设计法优化亚轨道飞行器再入段轨道参数.在相同的样本容量下,标准正交设计得到了估计误差满足要求的回归模型,而改进的正交设计得到的回归模型的估计误差有了进一步减小.采用复形调优法对两个回归模型进行寻优计算,两模型所得最优解均满足精度要求,而改进正交设计所得模型的优化效果更好.改进正交设计法进一步增强了抽样效率,是适用于轨道参数优化的重要方法.     

一种新的微分进化文化算法

考虑到文化算法的双重性和微分进化在解决约束优化问题中的优异,提出用微分进化来模拟文化算法的群体空间,完成其微观方面的进化.根据群体空间调整文化算法的信念空间并设置相应的通讯协议——accept()和influence().最后,用典型实例对微分进化文化算法进行测试,结果显示出它在解决约束优化问题的优越性.     

基于微分进化算法的销齿传动多目标优化设计

为缩短销齿传动的设计周期,降低产品成本,依据弹性流体动力润滑理论和齿轮啮合原理建立销齿传动的冷胶合强度条件。以齿间最小油膜厚度最大(倒数最小)和销齿传动中心距最小作为设计的追求目标,摈弃传统的多目标优化设计方法,利用修正的微分进化多目标优化算法对范例进行分析计算。优化过程及结果表明,修正的微分进化多目标优化算法能够有效地提高产品的综合经济技术指标。     

基于微分进化的钢水温度预报混合模型

针对LF冶炼过程钢水温度预报问题对机理模型进行了分析.将基于微分进化的BP网络引入混合模型,以确定模型中难以准确获得的参数,建立了基于微分进化的钢水温度混合预报模型.模型通过适当时刻变异因子的随机选取和重复进行种群个体初始化的方法,对微分进化算法进行了改进,有效解决了BP网络训练的困难,避免了算法早熟.实验结果表明,混合模型具有较好的预测结果,基本满足了实际生产的需要.     

集装箱码头集卡与岸桥协调调度优化

在同时装卸集装箱作业的情况下,考虑了集装箱卡车的运输时间和岸桥的作业时间,建立基于时间最少的优化模型.利用进化计算的特点,设计求解此优化模型的进化算法,进行了数值仿真试验,在合理时间内获得了最优数值结果.此模型和方法为码头集卡线路优化问题提供了决策支持.     

具有反向学习的多目标元胞遗传算法的空间桁架结构优化设计

为了解决具有多约束的桁架结构问题,提出一种具有反向学习的多目标元胞遗传算法应用于空间桁架结构多目标优化设计中。根据分析元胞遗传算法特点,引入一种反向学习策略、差分进化策略和约束处理技术。通过标准测试函数对比分析,算法能很好地保持Pareto解集的收敛性和均匀性。针对空间桁架结构优化的数学模型,采用实数编码和个体修正方法,将该算法对72杆空间桁架优化问题进行求解,并与MOCell的优化结果进行比较。结果表明,新算法获得的Pareto解集更加均匀,极端点值域更宽广,具有一定的工程实用性。     

基于改进差分进化算法的MVB周期调度表优化设计

多功能车辆总线(MVB)周期调度表的优化设计对提高列车通信网络实时通信的可靠性和均衡网络负荷具有重要作用.考虑到已有的多功能车辆总线周期调度表优化方案存在的不足,提出了一种基于改进的差分进化算法的优化设计方法.首先建立调度问题的数学模型,根据IEC61375-1国际标准和可调度性要求建立了优化目标和约束条件;然后根据周期调度表的生成特点对原差分进化算法的变异和选择阶段进行了改进,提出了适用于MVB周期调度的优化方法;最后通过仿真实验与现有优化算法进行比较,验证了本文所提的改进的差分进化算法对周期调度表的构建具有更佳的优化效果.     

原油远洋拼船运输方案优化研究

分析当前运作模式下中国原油远洋运输优化的目标函数,总结供需平衡约束等7类运输优化限制条件,建立原油远洋拼船运输方案的优化模型,并应用改进差分进化算法求解。在模型求解过程中,对多种维度变量与约束因素数据进行有效整合,利用双染色体配对编码的方法实现供需平衡限制,通过配对染色体间的小概率交叉降低算法的早熟收敛概率,利用整体进化与个别进化相结合的方法回收潜在的优秀个体,最终加速算法的寻优速率。通过算法搜索方案与人工方案的比对结果发现,应用提出的改进差分进化算法能够降低原油远洋拼船运输方案费用,并有效提高优化方案的制定时效。     

改进差分进化算法在铝电解多目标优化中的应用

针对多目标优化问题,提出一种改进的差分进化算法(DE).该改进算法首先将DE与粒子群优化算法(PSO)结合,提高DE的收敛速度,然后引入多种群进化策略,有利于维持Pareto解的多样性.同时,在综合考虑机理与工艺的基础上建立铝电解多目标优化模型,并应用改进算法进行求解.仿真结果表明:在电流效率为92％时,改进算法所得的直流功耗为14.03 MW.h/t,比NSGA-Ⅱ的直流功耗降低了1.45％,比传统DE的直流功耗降低了1.75％.表明本文改进算法有效地提高了传统进化算法的性能.     

基于复杂网络的微吧话题流行度预测研究

微吧是微博平台的贴吧,具有良好的话题主题性,为更好地进行话题流行度预测研究,对电影吧作为研究对象,建立复杂网络模型,并设计自适应差分进化算法对网络进行训练。在算法参数的设计中,通过对算法复杂度边界的推导得到最优参数。对比实验表明,较于神经网络该模型结构更加灵活,较于拟合模型该模型能够对话题特性进行更为全面的描述,并且在话题流行度的预测中具有更高的准确度和稳定性。     

多关节跳跃机器人的起跳机理与运动规划分析

在给定离地任务要求的情况下,针对多关节冗余自由度跳跃机器人起跳机理及运动规划与优化问题进行了研究.以速度方向可操作度为性能指标,将期望的离地质心速度和加速度映射到关节空间,作为关节空间规划的边界条件.采用Fourier基函数参数化关节空间轨迹,从正运动学方程出发,结合驱动约束条件,利用粒子群优化算法搜索和寻求使能量利用率最大的参数值,实现起跳性能的优化.利用计算机仿真证实了此种方法的可行性.此外还建立了滑模控制器,实现起跳阶段轨迹跟踪控制仿真分析,为具有冗余自由度的多关节跳跃机器人的运动规划提供了一种有效的方法.     

协同学习差分进化算法及在双转向机构优化中的应用

根据齐次坐标变换法推导了双转向机构转向分析数学模型,然后采用差分进化(DE)算法求解该模型。针对基本DE算法可能出现早熟或收敛速度慢的问题,提出一种基于协同学习机制的差分进化(CLDE)算法。该算法采用两个子种群,每个子种群采用不同的变异策略,利用局部极值判断机制确定早熟收敛种群;针对早熟收敛种群,利用精英种群映射策略向精英种群进行映射学习,实现子种群间的信息交流;若不存在精英种群,则在自身种群内采用自适应高斯扰动策略实现自我调整。函数测试结果表明,CLDE优化精度更高、速度更快、稳定性更好。将该算法用于机构优化问题,结果表明,与基本DE算法、随机变异差分进化算法(RMDE)、多种群自适应差分进化算法(ADEMP)相比,CLDE的最优适应度值分别降低13. 83%、8. 33%和6. 25%,且表现出了较好的稳定性和收敛性。     

炮射导弹控制系统的多目标二级优化设计

建立了炮射导弹多目标二级优化模型,提出了多目标二级混合遗传优化算法.对第一级多目标函数引入Lagrange乘子向量作为协调变量,采用两级递阶协调法实现多目标的第一级优化;针对遗传算法局部优化性能较差的缺点,将遗传算法与模式搜索法相结合,采用改进的遗传算法实现了多目标的第二级优化.仿真结果表明,所提出的多目标二级混合遗传优化算法收敛速度快,所设计的控制系统性能优于基于权重系数变换法的遗传算法的效果.