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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法
1
作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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基于粒子群算法的多目标跟踪优化传感器控制策略
2
作者 陈辉 魏凤旗 +1 位作者 赵永红 彭天曙 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期88-93,共6页
针对多目标跟踪优化问题,提出一种基于粒子群算法的传感器控制策略.首先由泊松多伯努利混合(PMBM)滤波器的预测过程得到多目标预测状态,然后以此为先验信息通过粒子群算法以最大限度地接近各目标为准则求解传感器最优观测位置,并由传感... 针对多目标跟踪优化问题,提出一种基于粒子群算法的传感器控制策略.首先由泊松多伯努利混合(PMBM)滤波器的预测过程得到多目标预测状态,然后以此为先验信息通过粒子群算法以最大限度地接近各目标为准则求解传感器最优观测位置,并由传感器捕捉优质量测信息,最后由PMBM滤波器的更新过程得到优化多目标后验状态.仿真实验对比了多目标跟踪优化的效果,结果表明该传感器控制策略有更好的多目标跟踪精度. 展开更多
关键词 传感器控制 粒子群算法 多目标跟踪 泊松多伯努利混合 最优观测
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基于改进多目标粒子群算法的码头结构传感器优化布置
3
作者 周鹏飞 张雍 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期243-251,共9页
为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏... 为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏感性和冗余性、损伤识别不适定性以及模态线性独立性的多目标优化函数;改进多目标粒子群算法获取Pareto解集,利用TOPSIS熵权法确定最优传感器布置方案。在某高桩码头试验表明:与有效独立法和有效独立-模态动能法相比,IMOPSO得到的布设方案测点分布更均匀,在灵敏度矩阵条件数、MAC最大非对角元、损伤冗余性指标分别优化了45%、90%、5%以上;多种工况下的损伤位置和程度识别准确率在不同噪声下平均提高5%和7%以上。 展开更多
关键词 码头结构健康监测 传感器优化布置 损伤识别 改进多目标粒子群(IMOPSO)
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基于多目标粒子群优化算法设计的双波段窄带热辐射器
4
作者 邱千里 章晋国 +4 位作者 周东劼 谈冲 孙艳 郝加明 戴宁 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第1期11-16,共6页
双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热... 双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热辐射仍具有一定的挑战性。本文提出了一种新型无需光刻的红外双波段窄带热辐射器。该辐射器由铝薄膜上非周期性的交替沉积Ge和YbF_(3)薄膜组成,Ge和YbF_(3)薄膜组成的分布式布拉格反射镜和铝基底在一定条件下可以激发Tamm等离激元(Tamm Plasmon Polaritons,TPPs),从而实现窄带辐射。首先使用多目标粒子群优化算法对辐射器的结构参数进行优化,以满足双波段TPP的激发条件。实验结果也验证了双波段辐射器在中波红外和长波红外波段具有窄带辐射的特性。本文提出的方法也可用于多波段辐射调控器件的设计,从而可以应用于多气体传感和多带红外伪装等领域。 展开更多
关键词 双波段窄带热辐射器 多目标粒子群优化算法 长波红外
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一种基于多目标粒子群算法的太赫兹超材料吸收器快速优化方法
5
作者 王玉蓉 屈薇薇 +2 位作者 李桂琳 邓琥 尚丽平 《物理学报》 北大核心 2025年第5期222-231,共10页
传统太赫兹超材料吸收器设计需多次试错调整,十分依赖设计人员的经验,设计时间成本高、效率低,而目前基于机器学习的设计方法或需要准备大量样本,或无法并行优化多个目标.为解决这一问题,本文提出一种基于多目标粒子群的几何参数优化方... 传统太赫兹超材料吸收器设计需多次试错调整,十分依赖设计人员的经验,设计时间成本高、效率低,而目前基于机器学习的设计方法或需要准备大量样本,或无法并行优化多个目标.为解决这一问题,本文提出一种基于多目标粒子群的几何参数优化方法,以吸收率和品质因子为设计目标寻找符合要求的结构参数和介质厚度,并以一个由四个角码型金属组成的中心对称结构的吸收器为例进行优化设计.仿真结果表明,多目标粒子群所快速获取的结构几何参数可以同时满足高吸收率和高品质因子两个设计目标,明显优于粒子群算法.通过该方法设计的吸收器在1.613 THz的吸收率大于99%,品质因子为319.72,其传感灵敏度可达264.5 GHz/RIU.相比于传统设计方法,此方法设计出的超材料吸收器可以实现高吸收率、高品质因子和高灵敏度,为超材料吸收器的设计提供了新的思路,具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 太赫兹超材料吸收器 多目标优化 粒子群算法 参数优化
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基于多目标粒子群算法的分层注聚流线型阀芯结构优化
6
作者 张仕帆 贾德利 龚斌 《石油矿场机械》 2025年第2期46-56,共11页
在分层注聚过程中,满足分层配压的同时降低聚合物溶液的黏度损失,是困扰配注器节流阀芯结构优化设计的难题。以流线形阀芯为研究对象,通过数值模拟验证了流线形阀芯的调压与黏损机理。以节流压差与平均剪切速率为性能指标,采用Plackett-... 在分层注聚过程中,满足分层配压的同时降低聚合物溶液的黏度损失,是困扰配注器节流阀芯结构优化设计的难题。以流线形阀芯为研究对象,通过数值模拟验证了流线形阀芯的调压与黏损机理。以节流压差与平均剪切速率为性能指标,采用Plackett-Burman试验分析结构因素的显著性,利用响应面法构建其与响应值的回归模型。结合多目标粒子群优化算法和熵权法,确定了流线形阀芯的最优结构参数。研究结果表明,外径、槽间距和后槽间角是影响节流压差和平均剪切速率的显著因素。节流压差和平均剪切速率的指标权重分别为0.5022和0.4978。优化后流线形阀芯的外径为18 mm、槽间距为12 mm、前槽间角为35°以及后槽间角为45°,对应的节流压差和平均剪切速率分别为45.68 kPa和1731.32 s^(-1)。与优化前相比,节流压差提高2.33%,平均剪切速率降低1.87%,流线形阀芯的应用性能得到提高。研究成果为提升分层注聚技术中配注装置的应用性能提供了理论支撑,有助于推动油田的高效开发。 展开更多
关键词 分层注聚 流线形阀芯 结构优化 响应面法 多目标粒子群优化算法
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基于改进粒子群算法和RMxprt的永磁滚筒多目标优化设计
7
作者 冯立杰 付帅帅 张虎翼 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期1936-1943,共8页
针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性... 针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性能参数关系分析的基础上明确了面向改进粒子群优化算法的变量参数、约束参数和优化参数;最后,通过MATLAB编写改进粒子群优化算法程序,利用改进粒子群优化算法程序实现RMxprt输入参数与输出参数的闭环迭代与比较寻优,提高了永磁滚筒优化设计的效率和优化效果。 展开更多
关键词 永磁滚筒 改进粒子群优化算法 多目标优化设计 联合仿真
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基于活跃目标粒子群算法的露顶式平面钢闸门优化
8
作者 韩一峰 胡坚柯 王靖坤 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期201-207,共7页
针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题,提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization,APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法种群中设... 针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题,提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization,APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法种群中设定一个活跃目标个体,并将该个体引入算法的迭代更新机制中,活跃目标个体的引入增强了算法跳出局部极值、进行全局寻优的能力;并且采用一个综合学习因子代替原始算法中的多个学习因子,进一步提高了算法的收敛速度与稳定性。在满足钢结构强度等约束条件下,以钢闸门总重力为目标函数,对主梁、边柱、面板和次梁等结构参数进行寻优。同时依据优化结果,采用ABAQUS建立有限元模型对钢闸门主梁进行强度复核,结果表明,采用活跃目标粒子群算法对露顶式平面钢闸门进行优化设计能够得到更优的各结构尺寸参数,优化后的钢闸门总重力与文献算例相比降低了15.38%,并且强度复核符合容许应力要求。 展开更多
关键词 露顶式平面钢闸门 容许应力 活跃目标粒子群算法 强度复核 优化设计
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基于多目标粒子群算法的城镇供水管网优化方法
9
作者 刘钊 《供水技术》 2025年第1期31-34,共4页
由于不同时段的用水需求不同,为了更好地适应实际应用场景,对城镇供水管网进行优化布置极为必要。提出基于多目标粒子群算法的城镇供水管网优化布置方法,分别从水力学保证性和可靠性2个角度出发,构建了城镇供水管网优化布置目标,将水管... 由于不同时段的用水需求不同,为了更好地适应实际应用场景,对城镇供水管网进行优化布置极为必要。提出基于多目标粒子群算法的城镇供水管网优化布置方法,分别从水力学保证性和可靠性2个角度出发,构建了城镇供水管网优化布置目标,将水管长度、管径作为变量,利用粒子群算法对构建的目标函数进行寻优,并将水力学保证性和可靠性最高的布置方案作为最终的优化结果。经过测试,设计方法的自由水头和富余水头均优于对照组,能够更好地适应不同用水需求,确保供水状态达到设计要求。 展开更多
关键词 多目标粒子群算法 城镇供水管网 水力学保证性 可靠性 优化布置目标
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基于多目标粒子群算法的继电保护定值多目标优化研究
10
作者 张闻勤 《自动化应用》 2025年第2期182-184,共3页
继电保护参数较多且相互之间存在复杂的关联性。在继电保护定值优化过程中,需要综合考虑其相互作用,以确保电力系统的稳定运行和可靠性。为此,提出了一种基于多目标粒子群算法的继电保护定值多目标优化方法。调整继电保护定值多目标优... 继电保护参数较多且相互之间存在复杂的关联性。在继电保护定值优化过程中,需要综合考虑其相互作用,以确保电力系统的稳定运行和可靠性。为此,提出了一种基于多目标粒子群算法的继电保护定值多目标优化方法。调整继电保护定值多目标优化范围,根据整定计算原则确定继电保护设备投停状态影响域。基于多目标粒子群算法优化继电保护定值限制值,根据多目标优化范围实现继电保护定值多目标优化。通过对比实验,验证了该方法的继电保护定值多目标优化效果更佳,实际应用效果好。 展开更多
关键词 多目标粒子群算法 继电保护 定值
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快速综合学习粒子群优化算法
11
作者 杨帆 乌景秀 +2 位作者 范子武 李子祥 朱沈涛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期30-44,共15页
【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast C... 【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization,FCLPSO)。【方法】FCLPSO算法引入粒子学习概率、个体影响概率、群体影响概率三个属性,表征每个粒子个体“与生俱来”的不同学习能力,同时新增强化学习、粒子重生等策略,提升算法收敛速度以及监测并跳出“伪收敛”状态。选用14个标准测试函数以及6种常用粒子群变体算法开展FCLPSO算法性能分析。【结果】结果显示:在收敛性方面,FCLPSO算法平均排名为1.86,排名第一次数为7次、排名第二的次数为2次、排名最后次数为0,最终综合排名第一;在鲁棒性方面,FCLPSO算法成功率排名第一,平均值为94.3%,14个测试函数中最低成功率为73.3%;达到阈值所需适应度评价次数最少,平均值40817,较其他算法评价次数少一半。【结论】结果表明:FCLPSO算法在收敛精度、收敛速度和鲁棒性方面排名综合第一,对复杂多峰问题求解更具优势,可为工程应用中复杂优化问题求解提供重要手段。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 强化学习 粒子属性 粒子重生 过早收敛 影响因素 人工智能 全局搜索
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基于混合多目标粒子群算法的梯级橡胶坝群蓄洪调度研究
12
作者 徐伟 臧旭东 +2 位作者 夏冰 张磊 杨蕾 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第1期73-81,共9页
[目的]城市段河道梯级橡胶坝群蓄洪调度问题具有非线性、多维性和高约束性,研究其高效稳定的求解方法,有助于在保证防洪安全的前提下充分利用洪水退水期的水资源补充坝内库容,对提高汛期洪水利用效率具有重要意义。研究考虑社会目标、... [目的]城市段河道梯级橡胶坝群蓄洪调度问题具有非线性、多维性和高约束性,研究其高效稳定的求解方法,有助于在保证防洪安全的前提下充分利用洪水退水期的水资源补充坝内库容,对提高汛期洪水利用效率具有重要意义。研究考虑社会目标、生态目标和效率目标,建立梯级橡胶坝群多目标蓄洪调度模型。[方法]为提升模型求解性能,提出了一种混合多目标粒子群算法(HMOPSO)用于模型求解,该算法通过Logistic映射初始化种群,采用差分进化策略优化迭代过程,并引入轮盘赌法选择全局最优解。以阜新市细河城市中心段梯级橡胶坝实际工程为例,选取该区域1994年和2013年的典型洪水过程为条件进行多目标蓄洪调度模型求解,将HMOPSO算法结果与MOPSO和NSGA-Ⅱ算法结果进行对比,利用多种性能指标评价各算法的Pareto前沿,并对调度解集进行规律性分析。[结果]各算法均满足求解需求,而HMOPSO算法相较于其他算法的GD指标优越28.57%以上,HV指标优越19.96%以上,证明HMOPSO算法在收敛性、均匀性和多样性方面均优于其他对比算法,能更有效应对不同洪水情景下的蓄洪调度需求;生态目标与效率目标之间存在负相关关系,若侧重于生态目标的实现,则整体调度时间会增加;洪水退水期的线形特征对调度的解集范围具有影响,洪尾可蓄水量、可调度时间越长,可行解集范围则越大。[结论]基于HMOPSO算法为城市段河道梯级橡胶坝群的合理蓄洪调度提供了理论依据,可为类似地区的研究提供参考。 展开更多
关键词 梯级橡胶坝群 蓄洪调度模型 多目标粒子群算法 洪水资源利用
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基于粒子群算法的零齿差内啮合机构优化
13
作者 王世杰 杨喆 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期61-66,共6页
【目的】针对潜油螺杆泵采油系统中联轴装置零齿差内啮合机构重合度低、内外齿轮齿厚系数不稳定以及齿厚偏薄易导致轮齿折断等问题,提出了一种优化机构内变位系数、提高重合度值的方法,并设计了相应的优化模型。【方法】分析了传统设计... 【目的】针对潜油螺杆泵采油系统中联轴装置零齿差内啮合机构重合度低、内外齿轮齿厚系数不稳定以及齿厚偏薄易导致轮齿折断等问题,提出了一种优化机构内变位系数、提高重合度值的方法,并设计了相应的优化模型。【方法】分析了传统设计方法中零齿差机构变位系数的设计缺陷,明确了目标函数和约束条件,定义了设计变量。采用粒子群优化(PSO)算法中的惯性权重线性递减策略提升粒子的局部与全局寻优能力,引入收缩因子并通过改进的速度更新迭代公式缩短收敛时间。以重合度和齿厚系数为优化目标函数,同时结合零齿差内啮合机构的齿轮约束条件建立了优化模型。【结果】为验证算法的稳定性,以用户输入的初始参数(内外齿轮模数为6,齿数为12,分度圆压力角为20°,外齿轮齿宽为30 mm,内齿轮齿宽为28 mm,偏心量范围为2.5~5 mm)进行优化分析。结果表明,通过改进PSO算法得到了径向变位系数和切向变位系数的最优解,即改进PSO算法显著提升了变位系数的优化效果。对比原始数据和优化结果,改进PSO算法的重合度提升了最高达26.2%,特别是在不同偏心量下,优化后的重合度均显著提高。【结论】通过对比改进前后的PSO算法,改进后的算法兼具全局收敛性与精确搜索能力,所得变位系数更加合理有效;优化后的齿厚系数更加平稳,显著降低了轮齿折断风险。最终优化后的变位系数不仅满足各项约束条件,且便于后续加工,提高了计算效率,显现出良好的设计效果。 展开更多
关键词 零齿差内啮合 变位系数 重合度 粒子群算法 优化设计 惯性权重 收缩因子
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基于粒子群优化算法的建筑电气照明系统节能控制
14
作者 马有新 《电气应用》 2025年第2期23-29,共7页
常规的建筑电气照明系统节能控制方法主要使用DIALux软件构建RoomElement建筑节能模型,但该方法易受照明计算光通量密度影响,导致节能控制指标不佳。因此提出了一种基于粒子群优化算法的建筑电气照明系统节能控制方法。利用粒子群优化... 常规的建筑电气照明系统节能控制方法主要使用DIALux软件构建RoomElement建筑节能模型,但该方法易受照明计算光通量密度影响,导致节能控制指标不佳。因此提出了一种基于粒子群优化算法的建筑电气照明系统节能控制方法。利用粒子群优化算法构建照明系统节能控制模型,设计节能模糊控制器,生成节能时钟芯片控制流程,从而实现了节能控制。实验结果表明,在不同节能控制时间段内,所提方法的各项控制指标良好,具有可靠性和应用价值,为满足能源使用要求、推动建筑绿色可持续发展作出了贡献。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 建筑 电气 照明系统 节能控制
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基于改进多目标粒子群算法的可重构装配线调度
15
作者 董可欣 李梓响 +3 位作者 郑晨昱 张子凯 张利平 唐秋华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期234-240,共7页
针对可重构装配线调度问题,构建了最小化重构成本、最小化生产负荷平衡和最小化物流平准化的多目标调度模型,设计了改进多目标粒子群算法。该算法采取了自适应调整策略和重启机制以保证种群多样性,帮助算法跳出局部最优。为了测试两种... 针对可重构装配线调度问题,构建了最小化重构成本、最小化生产负荷平衡和最小化物流平准化的多目标调度模型,设计了改进多目标粒子群算法。该算法采取了自适应调整策略和重启机制以保证种群多样性,帮助算法跳出局部最优。为了测试两种改进策略的有效性,所提出算法与两种多目标粒子群算法进行对比实验,实验结果表明自适应调整策略和重启机制有效提升了多目标粒子群算法的性能。同时,将改进多目标粒子群算法与原始多目标粒子群算法、多目标模拟退火算法、多目标人工蜂群算法、多目标差分进化算法、基于分解的多目标进化算法、快速非支配遗传算法进行对比。对100个测试案例进行求解,在世代距离、指标和超体积率上均表明改进多目标粒子群算法优于对比算法,可实现多目标可重构装配线调度问题的高效求解。 展开更多
关键词 可重构装配线 计划排序 多目标粒子群算法 多目标优化
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改进粒子群优化算法结合BP神经网络模型的水体透射光谱总磷浓度预测研究
16
作者 张国浩 王彩玲 +1 位作者 王洪伟 于涛 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期394-402,共9页
使用光谱数据结合融合算法对水体污染物含量进行准确检测以保护水资源已成为一个关键问题。然而,光谱数据的高维特性以及模型的不稳定常常导致预测效果不佳,无法准确的进行检测。本研究提出了一种环保和准确的方法,实现对长江水体中总... 使用光谱数据结合融合算法对水体污染物含量进行准确检测以保护水资源已成为一个关键问题。然而,光谱数据的高维特性以及模型的不稳定常常导致预测效果不佳,无法准确的进行检测。本研究提出了一种环保和准确的方法,实现对长江水体中总磷浓度含量的预测。具体而言,首先对测得的长江水质光谱数据进行最大最小归一化和均值中心化两种预处理操作,在消除不同数据量级差异的同时去除了噪声,确保了数据的一致性和可靠性。其次,为了解决光谱数据的高维度问题,采用了核主成分分析(KPCA)方法来降低数据维度并提取特征。KPCA方法通过在高维度的空间中找到一个分类平面,选出能代表原始数据99.42%信息量的前6个主成分,用于后续预测模型的训练。接着在原始粒子群算法的基础上引入了粒子初始化规则、多种群竞争策略、参数自适应更新策略、种群多样性引导策略和粒子变异机制,提高了粒子群的寻优能力,降低粒子陷入局部最优解的概率。并使用改进后的粒子群算法对BP神经网络(BPNN)中的初始化权重和参数大小进行寻优,从而加快网络的收敛效果,提高预测能力。最后,使用本研究所提出的预测模型对测试集中的样本进行总磷浓度的预测,实验结果得到R^(2)为0.975786,RMSE为0.002242,MAE为0.001612。将本模型与当前预测性能较好的其他基准模型进行预测效果的对比,本研究所提出的模型对长江水体总磷浓度预测拟合效果更好,精确度更高。在水资源保护和环境管理领域中使用光谱数据结合融合算法进行预测模型的研究和实践提供了新的思路和观点。 展开更多
关键词 光谱数据 改进粒子群优化算法 BP神经网络模型 核主成分分析(KPCA) 总磷浓度
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基于改进多目标粒子群算法的储能式充电桩优化运行策略 被引量：1
17
作者 李鹏 俞天杨 +2 位作者 俞斌 周成伟 孟伟 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期817-826,共10页
针对小区接入充电桩无序充放电加大负荷峰谷差率和用户成本的问题,提出一种储能式充电桩有序充放电优化运行策略.该优化策略在降低峰谷差率的前提下,以用户充电成本最低和充电桩收益最高为优化目标.选取典型日建立储能充电桩优化充放电... 针对小区接入充电桩无序充放电加大负荷峰谷差率和用户成本的问题,提出一种储能式充电桩有序充放电优化运行策略.该优化策略在降低峰谷差率的前提下,以用户充电成本最低和充电桩收益最高为优化目标.选取典型日建立储能充电桩优化充放电调度模型,采用改进多目标粒子群优化算法进行求解,结合分时电价调整储能式充电桩的充放电功率和时间.通过优化惯性权重和学习因子并自适应改变位置分裂因子来改进多目标粒子群优化算法.实验结果表明:该算法可有效提高收敛速度,避免陷入局部最优,能更好地处理多目标问题,在求解储能调度模型中降低了典型负荷峰谷差率55%,比原有算法优化了36%,能合理分配充电桩在谷时段储存电力资源,降低用户充电费用20%~30%,提高充电桩收益,达到电网、用户和充电桩三方共赢的目的. 展开更多
关键词 有序充放电 电动汽车 储能 削峰填谷 改进多目标粒子群算法
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基于混合粒子群算法的防空装备软硬杀伤目标分配方法研究
18
作者 刘世豪 崔小舟 +2 位作者 王斐斐 黄骁飞 王聪 《现代防御技术》 北大核心 2025年第1期97-107,共11页
在防空体系软硬协同作战模式中,对软杀伤和硬杀伤装备协同拦截进行合理高效的目标分配具有重要的意义,提出了一种基于混合粒子群算法的防空装备软硬杀伤目标分配方法。分析软硬协同拦截问题对应的寻优指标,使用硬杀伤装备射击有利度和... 在防空体系软硬协同作战模式中,对软杀伤和硬杀伤装备协同拦截进行合理高效的目标分配具有重要的意义,提出了一种基于混合粒子群算法的防空装备软硬杀伤目标分配方法。分析软硬协同拦截问题对应的寻优指标,使用硬杀伤装备射击有利度和软杀伤装备压制、频率、角度等干扰有利度指标整合目标综合拦截效能指标,将传统粒子群算法与遗传算法的优势进行结合,采用改进的混合粒子群算法,并设计了适合软硬装备同时分配的编码结构和加快算法收敛的粒子生成引导操作。仿真结果表明:在野战固定阵地防空场景中,混合粒子群算法可快速得到目标分配最优方案,相较于传统算法,目标综合拦截效能明显提升,在防空指挥控制系统中具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 软硬协同 防空体系 目标分配 粒子群算法 指挥控制
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基于机器学习与粒子群算法的LBM多相流模型优化
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作者 侯亚祺 张玮 +2 位作者 张鸿 高飞雨 胡嘉华 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1120-1132,共13页
在利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟低毛细数的弹状流流动时,由于气泡发展过程复杂,模型控制参数选择难度大,当所选参数不当时,会产生错误的非物理现象,从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型,采用粒子群算法优化机器学... 在利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟低毛细数的弹状流流动时,由于气泡发展过程复杂,模型控制参数选择难度大,当所选参数不当时,会产生错误的非物理现象,从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型,采用粒子群算法优化机器学习模型的超参数,进一步优化LBM建模过程中的控制参数,建立了LBM-机器学习-粒子群算法耦合多相流数值模拟模型。基于该模型研究了T型微通道内弹状流流动参数对气泡演化过程稳定性的影响。模拟结果表明,所建LBM多相流模型能预测复杂条件下气泡伸长率,在此基础上通过伸长率分析找到了最优气液两相进口流速关系,有效解决了低毛细数下弹状流流动不稳定性问题,显著提高了模拟计算精度与计算效率。 展开更多
关键词 格子Boltzmann法 微通道弹状流 机器学习 粒子群算法 模型优化
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基于多目标粒子群的农村微电网源网荷储协同优化运行
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作者 张志远 武永军 +3 位作者 李熙钦 周莉梅 赵虎 王承民 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第4期113-119,127,共8页
为提升含分布式电源的农村微电网运行稳定性,对基于多目标粒子群算法的农村微电网源网荷储多目标优化方法进行研究。以最小网络损耗、最小电压偏移量与最大能源利用率等为目标函数,结合分布式电源出力、农村微电网运行以及储能等约束条... 为提升含分布式电源的农村微电网运行稳定性,对基于多目标粒子群算法的农村微电网源网荷储多目标优化方法进行研究。以最小网络损耗、最小电压偏移量与最大能源利用率等为目标函数,结合分布式电源出力、农村微电网运行以及储能等约束条件,建立了含分布式电源的农村微电网源网荷储多目标优化模型;在多目标粒子群算法内,引入了ε-支配关系的网格向量修剪策略以加快算法收敛效率;基于华北地区某农村实际微电网进行仿真分析,证明所提优化方法可有效降低农村微电网的网络损耗、电压偏移量,提升了能源利用率。 展开更多
关键词 多目标粒子群 分布式光伏 农村微电网 源网荷储 多目标优化 修剪策略
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