基于量子微粒群优化算法的半透明介质光学参数反演

针对半透明介质光学参数估计问题,建立了脉冲激光辐照下半透明介质光学参数反演模型,采用量子微粒群优化(QPSO)算法反演了折射率和吸收系数,分析了测量误差、热物性参数对反演结果的影响,并利用敏感性分析揭示了反演精度与测量误差的关系.计算结果表明：建立的反演模型和采用的QPSO算法可以精确估计折射率和吸收系数,即使人为添加10%的测量误差,反演结果依然具有较强的鲁棒性和准确度.本研究可为半透明介质物性参数获取提供技术参考.     

基于MPC的无人机航迹跟踪控制器设计

针对固定翼无人机航迹跟踪问题,采用基于状态扩展的双反馈模型预测控制理论对控制器进行设计。首先推导基于侧向偏差的无人机侧向航迹跟踪模型,采用动态逆方法对模型进行线性化处理,在此基础上设计基于状态扩展的双反馈模型预测控制器,并采用量子粒子群优化(quantum particle swarm optimization, QPSO)算法对控制器参数进行优化,考虑无人机飞行过程中受到的未知干扰,引入扩张状态观测器(extended states observer, ESO)对干扰进行观测,进一步提高系统的鲁棒性,并结合实际工程应用对系统进行数学仿真。仿真结果表明,基于状态扩展双反馈模型预测控制的无人机侧向航迹跟踪控制器,能够在系统存在模型不确定性与受到动态干扰时对期望航迹进行准确、稳定的跟踪。     

量子粒子群算法求解整数规划的方法

粒子群算法主要用于优化连续性问题。如果用于求解整数规划问题,算法的粒子位置必须解决取整问题;而量子粒子群算法求解整数规划问题具有更高的效率。利用三种取整方法与量子粒子群算法结合,求解非线性整数规划问题,并且与标准粒子群算法求解整数规划问题进行比较。通过对基准函数仿真实验,比较了六种方法求解整数规划问题。实验结果表明,基于随机取整的量子粒子群算法搜索成功率优于其他五种方法,其综合搜索效率更佳。寻找了一种更优的求解整数规划方法。     

基于量子粒子群算法的BP网络板形模式识别研究

针对目前板形模式识别方法存在的问题,以及考虑到现代轧机板形控制手段的多样化和板形控制能力的提高,为了提高板形模式识别模型的精度,本文以1次、2次、3次和4次勒让德正交多项式为板形基本模式,建立了基于量子粒子群-BP算法混合优化神经网络的新型板形模式识别模型。仿真实验表明,该模型抗干扰能力强、识别精度高、速度快,可以为板形控制策略的制定提供可靠依据。     

果酒品质评价的自适应量子粒子群LS-SVM模型

针对BP神经网络和遗传算法对果酒品质预测存在速度慢和精度低的缺点,建立了一种基于量子行为粒子群算法(QPSO)的最小二乘支持向量机(LS-SVM)的果酒品质预测模型。模型通过引入粒子的进化度和聚合度,动态调整收缩扩张因子,从而实现了算法的动态自适应性。仿真结果表明:基于自适应量子粒子群的LS-SVM果酒品质评价预测模型优于所比较的BP神经网络和最小二乘支持向量机两种模型,具有较好的泛化性能和预测精度。     

基于混合QPSO的LS-SVM参数优化及其应用

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)的参数寻优问题,提出一种基于混合量子粒子群算法(HQPSO)的LS-SVM参数选择方法,以提高LS-SVM模型的学习性能和泛化能力.该算法结合QPSO算法的全局优化能力和Powell的局部寻优能力,分别对粒子初始位置、新局部最优位置以及全局最优位置进行Powell局部寻优,提高求解速度和解的精确性.利用测试函数对该建模方法进行仿真测试,与PSO LS-SVM模型进行比较,并利用湿法炼锌净化过程现场数据进行工业验证.研究结果表明:HQPSO LS-SVM模型具有较好的泛化性能,模型预测精度高,预测结果满足工艺生产的要求.     

基于量子粒子群优化的数字冲击滤波器自动设计

为了提高数字冲击滤波器设计的效率,提出了一种基于QPSO算法的优化设计方法.首先根据EBPSK通信系统中数字冲击滤波器的特殊滤波机理,在考虑有限字长效应的情况下对数字冲击滤波器进行建模,然后设计出合理的优化变量、目标函数和约束条件,并利用QPSO算法的全局搜索能力和惩罚函数法的约束处理机制设计数字冲击滤波器.仿真结果表明:种群适应度值能够逐步达到收敛,从而保证了寻优结果的最优性;设计得到的滤波器幅频响应在中心频率处呈现出极窄的陷波-选频特性,并可将EBPSK调制信号的微弱相位跳变转化为明显的幅度冲击,有利于解调.与已有的手调滤波器相比,该设计方法快速可靠,可节约0.3～0.5 dB的信噪比增益.     

一种改进的隐含相似性光学和SAR图像配准算法

光学和SAR(synthetic aperture radar)图像信息的互补性和特征表现的差异性使得两者的配准成为目前多源遥感图像处理的研究重点.隐含相似性配准从图像间存在结构上的相似性出发,将传统复杂的特征匹配过程简化为特征点集的迁移和仅需在单幅图像上对配准参数进行迭代搜索的过程,为光学和SAR图像配准提供新的思路.基于上述配准思想,研究用Canny算子改进特征点集提取过程,引入联合马尔可夫模型提高SAR图像去噪质量,以改进后的量子粒子群算法优化配准参数搜索过程,最终实现光学和SAR图像的配准.经实验证明,改进后的隐含相似性光学和SAR图像配准算法能达到像素级甚至亚像素级的配准精度.     

可靠性约束函数未知的网路费用最小化快速求解

针对现代网络可靠性约束函数未知的网络费用最小化问题,提出基于在线SVM和MCS技术的快速求解算法.该算法由Monte Carlo仿真方法模拟网络可靠度值,由量子粒子群算法搜寻目标全局最优解,并充分利用MCS技术模拟的可靠性信息,在线建立SVM可靠性评估模型,借助SVM模型评估后续搜寻解的可行性,减少MCS模拟次数和求解时间.与Yeh方法相比,在可靠性模拟精度为0.01的条件下,模拟次数和求解时间都缩小近1个数量级.