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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
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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-遗传混合算法的深沟球轴承优化设计
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作者 叶帅 余江鸿 +2 位作者 姚齐水 唐嘉昌 李睿 《湖南工业大学学报》 2024年第1期32-39,共8页
为了提高深沟球轴承的服役性能,提出一种基于粒子群-遗传混合算法的优化设计方法。其以额定动载荷和额定静载荷为目标函数,以滚动体直径、节圆直径、滚动体数目和内外圈滚道沟曲率半径系数为设计变量,基于粒子群算法,引入罚函数和遗传... 为了提高深沟球轴承的服役性能,提出一种基于粒子群-遗传混合算法的优化设计方法。其以额定动载荷和额定静载荷为目标函数,以滚动体直径、节圆直径、滚动体数目和内外圈滚道沟曲率半径系数为设计变量,基于粒子群算法,引入罚函数和遗传交叉、变异操作,解决带约束优化问题求解和局部最优问题。并以6206型轴承为算例,对优化后的轴承进行应力分析和敏感度分析。结果表明,所提出算法的收敛性能较好、优化能力较强、运算速度较快,优化后的深沟球轴承接触应力下降了31.7%,从而验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 深沟球轴承 服役性能 粒子群-遗传混合算法 优化设计 应力分析
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求解最小支配集问题的禁忌遗传混合算法
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作者 吴歆韵 彭瑞 熊才权 《湖北工业大学学报》 2024年第2期17-22,共6页
将最小支配集问题转换为一系列判定问题k支配集问题,并提出一种禁忌遗传混合算法对k-DS问题进行求解。此算法将禁忌搜索算法和遗传算法两种启发式算法结合起来,互补不足。高效的邻域结构保证了算法的运行效率,禁忌策略防止算法过早陷入... 将最小支配集问题转换为一系列判定问题k支配集问题,并提出一种禁忌遗传混合算法对k-DS问题进行求解。此算法将禁忌搜索算法和遗传算法两种启发式算法结合起来,互补不足。高效的邻域结构保证了算法的运行效率,禁忌策略防止算法过早陷入局部最优陷阱,遗传算法框架进一步增强了算法的疏散性。经过与现有求解最小支配集算法的结果进行分析比较,禁忌遗传混合算法的结果较其它算法更优。 展开更多
关键词 最小支配集 NP难问题 禁忌遗传混合算法 k支配集
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基于自适应蚁群遗传混合算法的PID参数优化 被引量:14
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作者 王晓瑜 原思聪 李曼 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第5期1376-1378,1382,共4页
针对遗传算法易重复迭代、蚁群算法易陷入停滞的缺点,提出基于自适应蚁群遗传混合算法的PID参数优化。先用遗传算法获得PID参数的初值,再用改进后的蚁群算法自适应调整路径选择概率和信息素更新规则,最终搜索出PID参数的最优值。仿真结... 针对遗传算法易重复迭代、蚁群算法易陷入停滞的缺点,提出基于自适应蚁群遗传混合算法的PID参数优化。先用遗传算法获得PID参数的初值,再用改进后的蚁群算法自适应调整路径选择概率和信息素更新规则,最终搜索出PID参数的最优值。仿真结果表明,对于给定的被控对象,相比于GA和ACS算法,该算法搜索出的Kkp、Kki、Kkd最优,系统响应时间短,动态性和稳定性佳,说明该方法整定出的PID参数值具有最优性。对于其他的控制对象和过程也具有参考价值。 展开更多
关键词 PID控制器 交叉因子 蚁群遗传混合算法 自适应 信息素
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基于退火遗传混合算法的模拟电路诊断激励优化 被引量:5
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作者 林海军 张礼勇 +3 位作者 顾耕 华新孝 康辉 于桂贤 《电测与仪表》 北大核心 2009年第12期17-19,38,共4页
本文提出基于Volterra核和模拟退火遗传混合算法的模拟电路故障诊断激励优化方法。在以Volterra核为特征向量的模拟电路故障诊断中,以相同激励信号下电路各故障状态的特征向量的集总欧氏距离作为适应度函数,对用于激励的多频正弦信号的... 本文提出基于Volterra核和模拟退火遗传混合算法的模拟电路故障诊断激励优化方法。在以Volterra核为特征向量的模拟电路故障诊断中,以相同激励信号下电路各故障状态的特征向量的集总欧氏距离作为适应度函数,对用于激励的多频正弦信号的参数进行优化,首先利用模拟退火算法形成精英团队,然后利用遗传算法寻找最佳激励信号的参数,从而提高故障诊断的效率。文中给出了退火遗传混合算法的优化方案和流程,并通过实例加以验证。 展开更多
关键词 VOLTERRA核 模拟电路 退火遗传混合算法 激励优化
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改进的蚂蚁遗传混合算法及应用 被引量:3
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作者 潘昊 姜欢容 张超 《软件导刊》 2006年第12期70-72,共3页
车间作业调度问题是一个典型的NP-hard问题。分析了蚂蚁算法和遗传算法的特点,就遗传算子、交叉概率和变异概率上对传统遗传算法进行了改进;同时为了加速蚂蚁的搜索效率、减少迭代次数,重构了传统蚂蚁算法的下一个结点选择策略、信息素... 车间作业调度问题是一个典型的NP-hard问题。分析了蚂蚁算法和遗传算法的特点,就遗传算子、交叉概率和变异概率上对传统遗传算法进行了改进;同时为了加速蚂蚁的搜索效率、减少迭代次数,重构了传统蚂蚁算法的下一个结点选择策略、信息素的局部更新策略,并将改进后的两个算法进行混合求车间作业调度的最优解。试验表明,算法的改进和混合提高了搜索效率及搜索结果的准确性。 展开更多
关键词 遗传算法 蚂蚁算法 蚂蚁遗传混合算法 车间作业调度
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基于并行混沌遗传混合算法的多用户检测 被引量:1
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作者 陈建玲 覃团发 《电讯技术》 2005年第6期53-57,共5页
基于传统遗传算法的多用户检测器易陷入局部最优解且收敛较慢,影响实时性。本文利用混沌优化算法的优势来弥补遗传算法的这一缺陷,使两种算法优势互补,同时采用具有“迁移策略”的并行搜索机制,提出了一种新的次优多用户检测方法———... 基于传统遗传算法的多用户检测器易陷入局部最优解且收敛较慢,影响实时性。本文利用混沌优化算法的优势来弥补遗传算法的这一缺陷,使两种算法优势互补,同时采用具有“迁移策略”的并行搜索机制,提出了一种新的次优多用户检测方法———并行混沌遗传混合算法(PCGA),并在同步CDMA系统中对其性能进行了研究。仿真结果表明,我们提出的这种算法能有效克服传统遗传算法易陷入局部极小的问题,计算量小,收敛速度快,在抗干扰与克服“远-近”效应方面均有明显的优势。 展开更多
关键词 码分多址 多用户检测 并行混沌遗传混合算法 并行遗传算法 混沌优化算法
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混沌遗传混合算法在配电网重构中的应用 被引量:1
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作者 王继奎 《山西电力》 2012年第5期5-7,共3页
指出网络重构是配电系统运行和控制的手段,也是配电管理系统的重要内容。考虑配电网运行特点,建立了以有功网损最小为目标的配电网重构数学模型,并计及潮流、电压、容量及辐射状运行等约束条件。针对该模型的特点,采用一种新型混沌遗传... 指出网络重构是配电系统运行和控制的手段,也是配电管理系统的重要内容。考虑配电网运行特点,建立了以有功网损最小为目标的配电网重构数学模型,并计及潮流、电压、容量及辐射状运行等约束条件。针对该模型的特点,采用一种新型混沌遗传混合算法对配电网进行重构计算,该算法既具有遗传算法的全局性和并行性,又具有混沌搜索的遍历性和快速性。将该算法用于IEEE33节点系统重构计算,并与重构前、单一遗传算法重构结果进行比较,证明了所提出混沌遗传混合算法的有效性和快速性。 展开更多
关键词 配电网重构 遗传算法 混沌搜索 混沌遗传混合算法
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基于遗传果蝇混合算法的双无刷直流伺服电机控制优化研究
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作者 杨洪涛 田杭州 +2 位作者 金磊 姜西祥 秦鹏飞 《机电工程技术》 2025年第5期80-86,共7页
针对双无刷直流伺服电控制系统在机器人关节控制应用中精度低、响应速度慢、鲁棒性差的不足,拟采取遗传和果蝇混合(GA-FOA)算法PI参数优化方法,以提高双电机控制系统的控制精度、响应速度、鲁棒性。建立无刷直流伺服电机三闭环控制仿真... 针对双无刷直流伺服电控制系统在机器人关节控制应用中精度低、响应速度慢、鲁棒性差的不足,拟采取遗传和果蝇混合(GA-FOA)算法PI参数优化方法,以提高双电机控制系统的控制精度、响应速度、鲁棒性。建立无刷直流伺服电机三闭环控制仿真模型,以CSPACE为主控器建立控制系统,结合上位机、霍尔传感器设计双无刷直流伺服电机控制系统。通过遗传和果蝇混合算法PI参数优化方法,优化无刷直流伺服电机矢量控制中的三环PI控制器参数。仿真结果表明,GA-FOA混合算法优化速度环时比GA和FOA算法分别快9.9 ms和9.8 ms,且具有更小的波动和超调量,优化电流环时,响应时间快7.0 ms和5.9 ms,波动小更稳定,优化位置环时,收敛快且未出现超调量,轨迹跟踪优化后的电机模型在髋关节和膝关节的平均跟踪误差分别为0.069 474°和0.042495°。双电机单轮腿样机实验中,实验空间轨迹和理论空间轨迹误差为[0.28 mm,2.11 mm],空间轨迹吻合,结果表明GAFOA混合算法在双电机单腿样机实验上对电机的精度、响应速度、鲁棒性具有意义。 展开更多
关键词 无刷直流伺服电机 三环PI控制 遗传混合算法 矢量控制 仿真建模
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多域虚拟网络映射的混合遗传算法模型的研究
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作者 周自强 高伟 +1 位作者 王尧 杨大哲 《信息技术》 2025年第2期21-27,共7页
针对多域虚拟网络映射滞后的问题,文中提出一种混合遗传算法,该方法将寻求局部最优的理论引入到常规混合遗传算法中,采用混合遗传算法与虚拟网络映射算法的优化组合来解决互联网中存在的问题,通过建立的算法模型检测数据,为进一步提高... 针对多域虚拟网络映射滞后的问题,文中提出一种混合遗传算法,该方法将寻求局部最优的理论引入到常规混合遗传算法中,采用混合遗传算法与虚拟网络映射算法的优化组合来解决互联网中存在的问题,通过建立的算法模型检测数据,为进一步提高互联网的动力提供了支持,并引入具有加速功能的信息更新模块,信息更新模块包括加速器、不间断迭代模块、逻辑模块和数据传输通道,大大提高了数据信息计算能力。实验结果表明,通过该系统技术检测出的数据精准度高达90%以上,表明该算法对于解决如今的互联网问题具有很高的准确性。 展开更多
关键词 混合遗传算法 多域虚拟网络映射 信息更新模块 网络资源效率
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基于混合遗传模拟退火算法的第二类装配线平衡优化
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作者 王科 李西兴 《湖北工业大学学报》 2025年第1期20-24,42,共6页
针对离散型制造企业的第Ⅱ类装配线平衡问题,构建以最小生产节拍、最小负载标准差为优化目标的数学模型.在经典遗传算法的基础上,设计一种基于精英保留策略的种群分离机制以维持种群的基因多样性,并根据算法的迭代进程引入自适应交叉与... 针对离散型制造企业的第Ⅱ类装配线平衡问题,构建以最小生产节拍、最小负载标准差为优化目标的数学模型.在经典遗传算法的基础上,设计一种基于精英保留策略的种群分离机制以维持种群的基因多样性,并根据算法的迭代进程引入自适应交叉与自适应变概率操作;为提高算法的局部搜索能力,嵌入模拟退火算法的MeG tropolis准则,形成一种混合遗传模拟退火算法;通过标准案例集的12组实验,相较于遗传算法,混合遗传模拟退火算法在求解能力上具有明显优势.进一步,以某企业的青贮机装配线为案例,应用混合遗传模拟退火算法进行求解,结果显示该模型的有效性和混合遗传模拟退火算法的优越性.生产实例验证结果表明,优化后的装配线生产周期缩短为50.4s,线平衡率提升至93.52%,显著提升了农机企业装配线的效率. 展开更多
关键词 装配线平衡 生产节拍 负载标准差 混合遗传模拟退火算法
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基于混合遗传算法的自动化港口箱位指派研究
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作者 罗浩铭 冷松乐 张先燏 《港口航道与近海工程》 2025年第1期6-11,共6页
港口码头的发展正趋于自动化、智能化,同时随着港口作业规模不断扩大,亟需通过智能算法,实现各项任务的自动化与优化。针对自动化港口中集装箱箱位指派不均衡、现有算法指派效果不佳等问题开展研究,综合考虑了集装箱到达时间与预出箱时... 港口码头的发展正趋于自动化、智能化,同时随着港口作业规模不断扩大,亟需通过智能算法,实现各项任务的自动化与优化。针对自动化港口中集装箱箱位指派不均衡、现有算法指派效果不佳等问题开展研究,综合考虑了集装箱到达时间与预出箱时间,兼顾进箱时与出箱时的作业压力,建立了集装箱箱位指派数学模型。在求解模型时采用了混合遗传算法,将模拟退火算法和传统遗传算法相结合,实现对子代的高效选择;同时通过重编码改进遗传算法中交叉变异过程,实现交叉变异过程的简化,加快算法迭代速度。本文建立的模型与算法能有效对箱位指派结果进行优化、提升自动化港口运行效率。 展开更多
关键词 集装箱码口 箱位指派 混合遗传算法 重编码
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双种群混合遗传算法求解航空复合材料柔性调度问题 被引量:1
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作者 王玉芳 姚彬彬 +1 位作者 陈凡 曾亚志 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第10期3143-3152,共10页
考虑航空复合材料柔性车间调度中的运输约束,以最小化完工时间为目标,建立调度模型,提出一种改进的双种群混合遗传算法进行求解。根据问题特点,基于工序排序、机器选择和运输约束3个子问题,设计三层实数编码以及对应解码方案。采用混合... 考虑航空复合材料柔性车间调度中的运输约束,以最小化完工时间为目标,建立调度模型,提出一种改进的双种群混合遗传算法进行求解。根据问题特点,基于工序排序、机器选择和运输约束3个子问题,设计三层实数编码以及对应解码方案。采用混合初始化提高种群质量,进化过程中采用交叉算子执行全局搜索,为双种群设计基于机器负载平衡和变邻域的局部搜索,提高全局和局部搜索能力。与对比算法相比10个测试算例中BPRD指标取得9个最优,APRD指标全部取得最优,t检验显著性有明显差异,验证算法的优越性。将算法应用于航空复合材料车间中,实现实际生产的调度,验证算法的可行性。 展开更多
关键词 航空复合材料 柔性作业车间调度 双种群 混合遗传算法 运输约束 机器负载平衡 变邻域
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基于动态混合遗传算法的配送路径优化
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作者 程元栋 潘文龙 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2024年第2期37-43,49,共8页
随着越来越多的突发性卫生事件爆发,人们对应急医疗物资的需求量与日俱增,但应急医疗物资配送效率低下等问题依旧存在。文中研究建立多配送点配送模型,该模型对多个应急医疗物资配送中心到多个配送点的配送路径进行有效地优化,并在计算... 随着越来越多的突发性卫生事件爆发,人们对应急医疗物资的需求量与日俱增,但应急医疗物资配送效率低下等问题依旧存在。文中研究建立多配送点配送模型,该模型对多个应急医疗物资配送中心到多个配送点的配送路径进行有效地优化,并在计算过程中考虑客户时间窗与交通拥堵情况,达到提高客户满意度、节约成本、减少配送过程中所产生的碳排放量的目标,如同此类问题都归类为VRP问题(车辆路径规划问题)。在该模型的计算过程中采用动态混合遗传算法(DHGA),在改进的遗传算法中加入大规模领域搜索算法,解决遗传算法求解精确度过低、易陷入局部最优循环的缺点。最后将计算结果与传统遗传算法(GA)、粒子群算法(ACO)以及蚁群算法(ACO)进行对比,结果表明该算法相对于其他算法的各项指标都得到明显提升。 展开更多
关键词 应急医疗 动态混合遗传算法 路径优化 碳排放 VRP
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基于混合遗传算法的皮革产业固废运输路径优化研究 被引量:1
15
作者 潘虹 陈江萍 王玉芳 《中国皮革》 CAS 2024年第4期55-58,共4页
皮革产业形成的固废含有部分对环境、人体等存在一定负面影响的物质,这类固废的运输方式极为关键。本文构建了一种基本的皮革产业固废运输路径模型,通过引入混合遗传算法对该模型中的皮革产业固废运输路径进行优化,以案例的形式对这一... 皮革产业形成的固废含有部分对环境、人体等存在一定负面影响的物质,这类固废的运输方式极为关键。本文构建了一种基本的皮革产业固废运输路径模型,通过引入混合遗传算法对该模型中的皮革产业固废运输路径进行优化,以案例的形式对这一模型的可行性进行验证,旨在为皮革产业废弃物的运输工作提供借鉴。 展开更多
关键词 混合遗传算法 皮革产业 固体废弃物 运输路径
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混合遗传算法下电动汽车充电桩容量测试方法
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作者 万娜娜 李红英 詹慧贞 《计算机仿真》 2024年第3期88-92,共5页
由于接入电动汽车充电桩的负荷增多,导致充电线路过载,增加能量损耗,使得电网安全风险增高。为解决上述问题,提出基于混合遗传的电动汽车充电桩容量测试方法。分析车辆运行机制、电池特征、充电方式等因素对充电桩容量的影响,计算车辆... 由于接入电动汽车充电桩的负荷增多,导致充电线路过载,增加能量损耗,使得电网安全风险增高。为解决上述问题,提出基于混合遗传的电动汽车充电桩容量测试方法。分析车辆运行机制、电池特征、充电方式等因素对充电桩容量的影响,计算车辆充电定点需求与路径需求,设置合理的约束条件;将充电桩容量看作一个满足多个约束条件的可行空间,在满足发电容量、功率平衡、潮流平衡、电压稳定等约束条件下,构建容量测试模型;针对遗传算法收敛速度慢的缺陷,使用粒子群算法对其改进,通过个体寻优过程求解模型,获得测试值。实验结果表明,所提方法在峰荷、腰荷和基荷场景下的测量结果与真实值基本一致,且测量耗时低于6s,算法收敛速度快。 展开更多
关键词 混合遗传算法 电动汽车 充电桩 容量测试 粒子群算法
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混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法
17
作者 阳熠恒 王志博 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期77-81,共5页
欠驱动船舶容易受到风、浪、洋流等外部环境因素的影响,导致航向偏离、船体摇晃,航行安全风险增加,为提高其在各种海况下的稳定性和安全性,提出混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法。构建欠驱动船舶数学模型描述其动态行为,设计... 欠驱动船舶容易受到风、浪、洋流等外部环境因素的影响,导致航向偏离、船体摇晃,航行安全风险增加,为提高其在各种海况下的稳定性和安全性,提出混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法。构建欠驱动船舶数学模型描述其动态行为,设计包含跟踪微分器和分数阶滑膜控制器的航行保持控制器,生成期望航向的平滑过渡过程,为后者提供航向角速度和角加速度信号。以航向误差作为其输入控制量,通过设计的分数阶滑膜面和控制律实现期望航向追踪,采用混合遗传算法优化控制器参数,提高航向跟踪效果。实验结果表明:该方法可实现不同海况下船舶航向保持控制,控制效率高、航向控制超调量小。 展开更多
关键词 混合遗传算法 欠驱动船舶 航向保持控制 期望航向 控制律
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基于混合遗传算法的有源配电网故障区段自动定位 被引量:1
18
作者 柳乐怡 《电气开关》 2024年第3期78-81,共4页
现实配电网通常由大量节点、线路和变压器组成。网络拓扑复杂,进而导致有源配电网故障区段定位精度下降。首先,对配电网故障特征进行了详细分析,包括短路故障和单相接地故障等类型。然后,依据故障特征分析结果,构建了一个适用于有源配... 现实配电网通常由大量节点、线路和变压器组成。网络拓扑复杂,进而导致有源配电网故障区段定位精度下降。首先,对配电网故障特征进行了详细分析,包括短路故障和单相接地故障等类型。然后,依据故障特征分析结果,构建了一个适用于有源配电网的故障区段定位模型。最后,采用混合遗传算法来优化求解该定位模型,以获得精确的故障区段定位结果。实验结果表明:所提方法可以有效实现区段故障定位,且故障区段定位时间始终低于10s,最长仅为9s,表明所提方法定位性能较优,具有实用性。 展开更多
关键词 混合遗传算法 配电网故障 区段自动定位
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基于部分参考匹配集合的混合遗传算法解决本体匹配问题
19
作者 乔钰博 吕青 许诏云 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第11期3323-3328,共6页
不同本体之间的异构问题成为各种应用之间实现更智能化、高效的知识共享和通信的障碍。本体匹配是解决上述问题的有效方法。为了获取高质量匹配结果,提出了基于部分参考匹配结果(partial reference alignment, PRA)的混合遗传算法,该方... 不同本体之间的异构问题成为各种应用之间实现更智能化、高效的知识共享和通信的障碍。本体匹配是解决上述问题的有效方法。为了获取高质量匹配结果,提出了基于部分参考匹配结果(partial reference alignment, PRA)的混合遗传算法,该方法采用分层选择方法解决传统PRA构建过程中的语义丢失问题,并提出了一种新的适应度函数进一步充分利用PRA中的潜在信息,从另一个角度解决语义丢失问题。此外,该算法结合了遗传算法(GA)和随机爬山算法两种方法,以在全局和局部范围内寻找最优的本体匹配方案。实验结果表明,该算法在不同的本体匹配任务中均能有效地获得高质量的匹配结果,并且和其他前沿的方法比较也有出色的表现。 展开更多
关键词 本体匹配 部分参考匹配集合 异质性 混合遗传算法
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基于混合遗传算法的飞机腹舱装载优化
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作者 张长勇 王彤 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第21期200-207,共8页
目的以航空运输背景下货舱行李的码放问题为研究对象,旨在实现货舱空间利用率的最大化。方法在考虑行李姿态、货舱空间、体积、重量、不重叠等多种实际约束的条件下,搭建航空行李码放模型,设计一种启发式与改进遗传算法相结合的混合遗... 目的以航空运输背景下货舱行李的码放问题为研究对象,旨在实现货舱空间利用率的最大化。方法在考虑行李姿态、货舱空间、体积、重量、不重叠等多种实际约束的条件下,搭建航空行李码放模型,设计一种启发式与改进遗传算法相结合的混合遗传算法。首先利用基于极值点的启发式算法对初始种群加以优化,加快种群进化速度,得到初始高质量装载方案;然后通过设计混合选择及混合变异算子,利用改进的遗传算法对多组可行方案寻优,进而得到货舱空间利用率最大、垛型重心偏移量最小的装载布局方案;最后通过某机场自助行李托运系统采集的真实旅客行李数据进行实验,并实现装载方案的可视化。结果利用偏大、偏小和混合型3种行李数据进行实验测试,实验结果表明在满足货舱多种实际约束的条件下,混合遗传算法平均空间利用率达到89.71%,相比已有货舱码垛算法提高了9.25百分点,垛型规划更加科学合理。结论所提算法可快速收敛并防止局部最优,对于不规则货舱空间以及异构行李具有更好的适应性,可实现货舱码垛的快速合理布局规划。 展开更多
关键词 三维装箱 航空行李 混合遗传算法 多约束
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