带变异算子的粒子群优化算法

针对PSO算法存在易陷入局部最优点的缺点,该文提出了带变异算子的PSO算法。在算法搜索的后期引入变异算子,使算法摆脱后期易于陷入局部极优点的束缚,同时又保持前期搜索速度快的特性。通过对三个多峰的测试函数和一个问题空间为非凸集的实例所做的对比实验,表明改进的PSO算法增强了全局搜索能力,搜索成功率得到大大提高,克服了基本PSO易于收敛到局部最优点的缺点。     

粒子群算法及其在布局优化中的应用

复杂工程布局(如卫星舱布局)方案设计问题,在理论上属带性能约束的布局优化问题(NPC问题),很难求解。论文以卫星舱布局为例,将粒子群算法(PSO)应用于布局问题,构造此类问题的粒子表达方法,建立了此类问题的粒子群算法。文中通过3个算例(其中一个为已知最优解的算例)的数值计算,验证了该算法的可行性和有效性。     

基于自适应粒子群算法的约束布局优化研究

二维带平衡及不干涉约束的圆集在圆容器内的布局优化问题（如卫星舱布局）在理论上属于带性能约束的布局优化M题，它是NP—hard问题的难点，由于它的复杂性，传统的粒子群优化算法难于求解．通过对传统的粒子群优化算法的多重改进，提出了一种自适应粒子群优化算法，该算法在整个搜索过程中，既能保持粒子群原有基本结构，同时又能扩大搜索范围，在提高多样性的同时保证搜索精度，从而加快了收敛速度，有效避免早熟收敛问题，得到最优解．将改进后的算法应用于约束布局问题，建立了此类问题的粒子群算法，通过3个算例的数值计算，验证了该算法的可行性和有效性．     

电力系统无功优化中PSO算法的改进研究

针对电力系统无功优化中的PSO算法的特点,采用的信息拓扑结构为环形结构,对PSO算法中的变异算子进行研究.针对环形拓扑结构的PSO算法,其后期收敛精度差是一个常见问题,提出了一种称之为"球面变异"的变异算子,充分利用粒子群迭代后期种群的信息,对变异的方向与速度进行引导,进而建立了变异算子与当代种群适应度之间的关系,明显地提高了算法收敛速度与精度.最后,对陷入局部收敛等问题进行相应的改良,诸如无法达到最优解等问题.使用IEEE14节点系统作为算例进行测试,结果达到优良.     

微粒群优化算法研究现状及其进展

对进化计算中引起广泛兴趣的微粒群优化(PSO)算法的研究现状进行了考察，介绍了一些最新研究进展，包括：杂交PSO、基于邻域算子的PSO和基于不同搜索方向的PSO，并简要介绍了PSO在求解复杂优化问题如多目标优化和带约束优化中的优势。最后给出了一些应用实例，讨论了将来可能的研究内容。     

旋转卫星舱内长方体群的布局

该文以人造卫星舱布局为背景,研究二维带平衡及不干涉等约束的长方形集在圆容器内的布局优化问题,此问题属于NP-困难问题。文章将粒子群算法(PSO)应用于该问题,构造此类问题的粒子表达方法,建立此类问题的粒子群算法。文中通过4个算例(其中一个属于高维)的数值计算,验证了该算法的可行性和有效性。     

应用改进PSO算法求解待约束优化问题

为解决高维复杂CO问题,可将进化算法中保持物种多样性的思想引入基本PSO算法的方法。针对基本PSO算法在迭代后期粒子活性减弱的问题,引入‘吸引’和‘扩散’两个算子,对基本PSO算法的速度更新公式进行改进和考虑固定惩罚函数无法有效引导粒子向可行解方向搜索的缺点,提出LPFM方法替代固定惩罚函数法,以有效引导粒子进入可行解域,并在迭代后期加强对粒子的约束,使其不至因违背约束所获的收益大于所受的惩罚而收敛到不可行解域。最后对改进的PSO算法进行了试验,试验结果表明改进PSO算法对解决高维复杂CO问题是有效的。     

一种改进的遗传算法及其在布局优化中的应用

该文以人造卫星舱布局为背景,研究二维带平衡及不干涉等约束的圆集在圆容器内的布局优化问题,属于NP-困难问题.文章提出一种求解此类问题的改进的遗传算法,即十进制编码控制参数自适应遗传算法,从而缓解了“组合爆炸”和遗传算法的早熟收敛问题.文章给出两个算例(其中一个为作者构造的已知最优解的算例),计算结果表明了此算法的有效性,并且优于数学规划的乘子法的计算结果.此遗传可推广应用于其他布局优化问题的求解.     

一种改进的遗传算法及其在布局优化中的应用S

该文以人造卫星舱布局为背景,研究二维带平衡及不干涉等约束的圆集在圆容器内的布局优化问题,属于NP-困难问题.文章提出一种求解此类问题的改进的遗传算法,即十进制编码控制参数自适应遗传算法,从而缓解了"组合爆炸"和遗传算法的早熟收敛问题.文章给出两个算例(其中一个为作者构造的已知最优解的算例),计算结果表明了此算法的有效性,并且优于数学规划的乘子法的计算结果.此遗传可推广应用于其他布局优化问题的求解.     

一种基于粒子群算法求解约束优化问题的混合算法

通过将粒子群算法(PSO)与差别进化算法(DE)相结合，提出一种混合算法PSODE，用于求解约束优化问题．PSODE是在PSO算法中适当引入不可行解，将粒子群拉向约束边界，加强对约束边界的搜索，同时与DE算法结合以加强搜索能力．基于典型高维复杂函数的仿真表明，该算法简单高效，鲁棒性强．     

一种自适应柯西变异的反向学习粒子群优化算法

针对传统粒子群优化算法易出现早熟的问题,提出了一种自适应变异的反向学习粒子群优化算法。该算法在一般性反向学习方法的基础上,提出了自适应柯西变异策略(ACM)。采用一般性反向学习策略生成反向解,可扩大搜索空间,增强算法的全局勘探能力。为避免粒子陷入局部最优解而导致搜索停滞现象的发生,采用ACM策略对当前最优粒子进行扰动,自适应地获取变异点,在有效提高算法局部开采能力的同时,使算法能更加平稳快速地收敛到全局最优解。为进一步平衡算法的全局搜索与局部探测能力,采用非线性的自适应惯性权值。将算法在14个测试函数上与多种基于反向学习策略的PSO算法进行对比,实验结果表明提出的算法在解的精度以及收敛速度上得到了大幅度的提高。     

机载雷达组网多站测角被动跟踪轨迹优化研究

研究多观测器轨迹优化控制问题,由于多站测角被动跟踪系统运行存在误差,用机载雷达组网的可移动传感器采集信息,可对雷达载体轨迹优化进行研究,利用控制雷达载体的飞行轨迹可有效解决跟踪目标的弱观测性及估计器的稳定性。为了改善传统轨迹优化算法容易陷入早熟收敛和局部最小的问题,提出一种模拟退火(Simulated Annealing,SA)和粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的混合优化方法(SA-PSO)。在给出了角度信息的适应度函数表达式基础上,结合模拟退火算法的局部搜索能力和粒子群优化算法的全局搜索能力,提高优化算法的收敛速度、精度以及全局搜索能力。实验证明,改进的混合算法对雷达载体轨迹优化有效,并减小对机动目标的被动跟踪误差。     

一种多尺度协同变异的粒子群优化算法

为了改善粒子群算法易早熟收敛、精度低等缺点,提出一种多尺度协同变异的粒子群优化算法,并证明了该算法以概率1收敛到全局最优解.算法采用多尺度高斯变异机制实现局部解逃逸.在算法初期阶段,利用大尺度变异及均匀变异算子实现全局最优解空间的快速定位;随着适应值的提升,变异尺度随之降低;最终在算法后期阶段,利用小尺度变异算子完成局部精确解空间的搜索.将算法应用6个典型复杂函数优化问题,并同其他带变异操作的PSO算法比较,结果表明,该算法在收敛速度及稳定性上有显著提高.     

Self-adapting control parameters in particle swarm optimization

Particle Swarm Optimization (PSO) is a powerful nature-inspired metaheuristic optimization method. Compared to other methods, PSO can determine the optimal solution in fewer evaluations and generally performs more efficiently and effectively. However, researches show that the PSO method suffers from premature convergence and a dependence on the initial control settings. Due to these shortcomings, the application of PSO may lead to failure in obtaining the global optimal solution. In this work, modifications were performed on the original PSO algorithm to adapt the control parameters to the circumstances of the particles at a specific moment. The proposed method is known as the Unique Adaptive Particle Swarm Optimization (UAPSO). In the developed approach, constraints were handled by forcing the particles to learn from their feasible solutions only. Therefore, the constraint handling technique worked in accord with the adapting scheme to ensure that the particles were adapting to the environment by directing itself to the feasible regions. The performance of UAPSO was verified by a comparative study involving eight benchmark constrained optimization problems and a real-world design problem. The numerical results showed the superiority of UAPSO compared to the selected state-of-the-art metaheuristic methods and PSO variants, its ability in avoiding premature convergence and its consistency and efficiency.     

面向钻削路径规划问题的微粒群优化算法研究

提出一种基于微粒群优化（PSO）算法的方法,用于解决离散空间的群孔钻削路径规划问题．为了满足钻削路径规划问题中整数编码的需要,建立了算子中元素的二元转换方法和操作方式,对算法的操作算子进行改进．针对基本微粒群算法全局收敛率较低的问题,本文在算法数学模型的基础上,引入了重新生成“停止进化微粒”的方式对算法加以改进．实验表明,改进的算法全局收敛率较基本算法提高3倍多;新的算法具有实现简单、收敛速度快、能够实现全局收敛的优点．实际应用中,采用新的PSO优化算法对钻削路径优化后,可以节省17.9%的机床工作台移动时间．     

基于粒子群优化算法的约束布局优化

布局优化是NP难问题，也是复杂的非线性约束优化问题．针对这个问题，将新的基于粒子群优化的方法应用于布局参数的优化，提出了适合粒子群优化的约束处理，并通过与直接搜索算法的混合，加强了算法在局部区域的搜索能力．通过实例将该算法与乘子法以及基于遗传算法的布局优化方法进行了比较．仿真结果表明，该算法可以提高布局优化问题解的质量，同时降低计算费用．     

一种求解约束优化问题的混合算法

提出一种基于修改增广Lagrange函数和PSO的混合算法用于求解约束优化问题。将约束优化问题转化为界约束优化问题,混合算法由两层迭代结构组成,在内层迭代中,利用改进PSO算法求解界约束优化问题得到下一个迭代点。外层迭代主要修正Lagrange乘子和罚参数,检查收敛准则是否满足,重构下次迭代的界约束优化子问题,检查收敛准则是否满足。数值实验结果表明该混合算法的有效性。