一种基于快速搜索圆心的圆度新算法

根据ISO 1101-1983对圆度定义的要求,提出一种基于快速搜索圆心的圆度新算法。通过建立的数学模型和算法流程,快速搜索并找到两个同心圆和圆心。首先,采用最小二乘法拟合圆心,并获得距离该圆心的最远点和最近点,确定圆心移动方向;然后,结合设置的步长值搜索下一个圆心;最后,经过多次迭代计算直至圆度符合要求。实验结果表明:该算法与区域搜索法相比,圆度计算误差＜1μm,计算效率可提高10倍以上 ,符合工程应用需求。     

改进区域搜索算法评定圆度误差

针对圆度误差评定方法中传统区域搜索算法存在很多无效搜索点的问题，提出了改进区域搜索算法(IZS),该算法引用阿基米德曲线特性改进搜索区域，简化搜索点数，提高计算效率。给出了圆度误差最小区域，最小外接和最大内切法的数学计算模型，并具体阐述了该算法的实现过程。最后通过实验对比GA,SA和PSO算法，发现IZS算法计算速度更快，精度更高；对比传统搜索算法(RZS、PZS),计算得到的精度相同的条件下(即1.282 6μm),IZS算法仅需要搜索78个点。应用于实践中，将提升回转类零件圆度误差的检测效率。     

基于并行混沌和复合形法的桁架结构形状优化

针对多工况下受应力、位移和局部稳定性约束的桁架形状优化问题,提出了基于并行混沌优化算法和复合形法的混合优化算法。该算法综合利用了并行混沌的全局搜索能力,复合形法的快速局部搜索能力和混沌细搜索。首先,利用并行混沌优化算法快速搜索到全局最优解附近,然后应用改进复合形法以并行混沌的优化解为初始复形进行搜索,提高了最优解的搜索速度,最后应用混沌细搜索策略提高最优解的精度。两个典型数值算例验证了该混合优化方法对桁架形状优化问题的有效性和稳定性。     

MUSIC与MNM在均匀圆阵的方位估计性能比较

圆阵作为具有360o全向方位角搜索能力的阵型,可以同时对信源方位角和俯仰角进行分辨,因此,采用圆形基阵的系统有更广的空间搜索能力。多重信号分类法（MUSIC）和最小模算法（MNM）同属于子空间分解类算法,具有不受阵型限制的优点。就二者在均匀圆阵（UCA）方位估计性能上进行了比较研究,结果表明：随着信噪比或阵元数的增加,MUSIC性能均要优于MNM。     

结合广义Armijo步长搜索的一类记忆梯度算法及其收敛特征

本文对求解无约束规划的超记忆梯度算法中线搜索方向中的参数,给了一个假设条件,从而确定了它的一个新的取值范围,保证了搜索方向是目标函数的充分下降方向,由此提出了一类新的记忆梯度算法.并在去掉迭代点列有界和广义Armijo步长搜索下,讨论了算法的全局收敛性,且给出了结合形如共轭梯度法FR,PR,HS的记忆梯度法的修正形式,数值实验表明,新算法比Armijo线搜索下的FR,PR,HS共轭梯度法和超记忆梯度法更稳定、更有效.     

基于文化基因算法的开放车间调度问题研究

针对开放车间调度问题,运用了文化基因算法进行优化求解。在文化基因算法的框架中,既有种群中的全局搜索,又包含针对问题自身特点的局部搜索,为解决开放车间调度问题提供了一种新的算法。按照文化基因算法的思想和特点,将爬山法作为局部搜索策略加入到全局搜索策略所用到的遗传算法中,通过对开放车间调度问题的邻域结构进行研究,加入爬山搜索法进行优化求解。基于40个标准算例,通过与下界值的比较,验证了所提算法在解决具有较大搜索空间的调度问题时,其拥有更出色的算法性能。     

评定直线度误差的新算法——缩小约束域的有效特征点法

 提出了最小区域法评定直线度误差的新算法——缩小约束域的有效特征点法。建立了算法的数学模型, 阐明了算法基本原理; 新算法应用相间准则和特征点搜索包容直线斜率, 自动建立最小区域包容直线斜率的约束域并使之快速缩小, 能快速、准确地搜索出最小区域包容直线的斜率并获得直线度误差的最小值。大量算例证实新算法首轮搜索成功率高, 计算速度快, 迭代次数小, 算法可推广应用于其他形状误差的最小区域法评定, 亦可用于实时计算机辅助测量系统。     

基于IHHO算法的光伏电池工程模型的参数辨识

针对HHO算法存在搜索过程调整不够灵活,不能针对性地进行阶段性搜索,有时会陷入局部最优使算法搜索精度相对较差等问题,提出了一种基于改进哈里斯鹰优化(IHHO)算法的参数辨识方法。对HHO算法进行了两项改进:引入柔性递减策略,在迭代初期扩大全局搜索范围,在迭代后期延长局部搜索时间,从而加强了初期的全局搜索能力和后期的局部搜索能力;引入黄金正弦法,不但增加了种群的多样性,减少算法陷入局部最优的可能性,并且缩小了搜索空间,提高了寻优效率。应用于光伏电池工程模型的参数辨识中,IHHO算法比其他算法得到的辨识结果更为精确,辨识结果与实测数据拟合度更高,IHHO算法能够在不同环境下对光伏电池的工程模型进行准确的参数辨识。     

一种用于圆度误差评价的通用算法

本基于基直角坐标系中的最小二乘法推导了一种用于圆度误差评价的通用算法，并给出该算与法传统算法的比较结果。     

Chirp信号参数估计算法性能比较

通过数值仿真定量地比较了三种Chirp信号参数估计算法——解线调法、迭代估计法和局部搜索最大似然法的性能，并定性地比较了算法的运算量。仿真结果表明，在三种算法中，局部搜索最大似然法的估计性能最好，而运算量居中；解线调法运算量最大，但估计性能居中；迭代估计法的估计性能最差，但运算量最小。对于实际系统，应根据不同的估计精度和运算量要求，灵活选择不同的算法。综合考虑估计性能和运算量之间的折衷可以得到结论，在三种算法中局部搜索最大似然法是一种相对较好的选择。     

一类Armijo搜索下的混合HS-PRP共轭梯度法?

为有效求解大规模无约束优化问题,本文基于HS方法和PRP方法,提出了一类新的混合共轭梯度法。该方法在每步迭代中都不依赖于函数的凸性和搜索条件而自行产生充分下降方向。在精确搜索下,本文算法将还原为标准的PRP方法。在适当的条件下,获证了该法在Armijo搜索下,即使求解非凸函数极小化的问题,算法也具有全局收敛性。同时,数值实验表明本文算法可以有效求解优化测试问题。     

Wolfe线搜索下一个新的全局收敛共轭梯度法

共轭梯度法是求解大规模无约束优化问题的有效方法之一,其研究十分活跃.本文给出了一个新的共轭梯度法公式,新公式在精确线搜索下与DY公式等价.基于新公式,采用Wolfe非精确线搜索确定步长,本文设计了一个新的共轭梯度算法,并证明了新算法的下降性和全局收敛性.数值试验结果表明所设计新算法是有效的.     

基于改进模拟退火算法的复合材料层合板频率优化

针对复合材料层合板频率优化问题,结合可行规则法和直接搜索模拟退化算法,提出了一种自适应模拟退火(SA)改进算法。层合板优化目标是基频、频率带隙以及给定基频和带隙约束的层合板厚度。设计变量包括铺层角度和铺层数两种离散变量。改进算法的自适应新点产生模块采用依赖温度的动态调整搜索半径,改善了直接搜索模拟退化(DSA)算法易陷入局部极值的缺陷,而可行规则法的引入提高了SA算法求解约束问题的效率和简易性。采用Ritz法进行频率响应分析以考虑弯扭耦合影响。不同铺层数、角度增量和长宽比时的层合板3类算例结果显示:改进算法能有效求解层合板频率优化,可获得更多或更好的铺层顺序全局优化解。     

基于Dijkstra-蚁群算法的泊车系统路径规划研究

针对智能停车库中自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)存取车路径规划问题,提出了一种基于Dijkstra-蚁群算法(Dijkstra-ACO)的泊车系统路径规划方法.首先利用链接可视图法建立环境模型,并在此环境模型下,采用Dijkstra算法规划出AGV的初始路径;其次,通过引入节点随机选择机制、调整信息素更新方式和限定信息素阈值策略等对基本蚁群算法进行优化改进;最后,选用改进的蚁群算法对初始路径进行优化.结果显示:Dijkstra算法和混合算法均能使AGV有效避开障碍物,然后搜索到一条从起点到终点的无碰优化路径;与Dijkstra算法相比,混合算法能有效提高路径搜索效率,缩短搜索路径长度,改善搜索路径质量,表明该算法正确、可行及有效,且具有较强的全局搜索能力和较好的收敛性能,能够满足AGV存取车路径规划的要求.     

自适应耦合局部最优法及其在模型修正中的应用

耦合局部最优法作为一种新型的优化技术,既具有高效的搜索速度又具有全局搜索能力.然而,对于大规模优化问题,该方法容易陷入局部最优;另外,梯度信息在该项技术中起着重要作用,而对于复杂问题往往不能得到精确的梯度信息,从而使得该算法的全局搜索能力下降.本文分别从初始种群的确定、变步长搜索、自调节种群三方面对原算法进行了改进,提出了自适应耦合局部最优法,使之具备解决多变量复杂优化问题的能力.通过两个测试函数验证了改进算法比原有算法更易于得到全局最优解并保持较高的计算效率.最后,采用一个试验算例验证了自适应耦合局部最优法的有效性.     

免疫算法在分数阶Fourier变换域极值优化中的应用

利用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号在分数阶Fourier域上的聚焦性,通过搜索可实现LFM信号的检测和参数估计。通常采用步进式搜索法,效率低下。为了克服该缺点,通过对分数阶Fourier域优化问题的研究,将免疫算法引入到分数阶Fourier变换极值搜索中。仿真结果表明:该方法优于传统的步进式搜索法。     

计算机多种算法分析

通常求解一个问题可能会有多种算法可供选择,选择的主要标准是算法的正确性可靠性、简单性和易理解性,其次是算法所需要的存储空间少和执行更快等。算法设计是一件非常困难的工作,经常采用的算法设计技术主要有迭代法、穷举搜索法、递推法、回溯法、贪婪法、分治法等等。另外,为更简洁的形式设计和算法描述,在算法设计时又常常采用递归技术,用递归描述算法。     

一种快速虹膜定位算法

针对虹膜内边缘易变形,外边界边缘模糊从而虹膜定位困难等问题,提出了一种快速虹膜定位算法。基于虹膜边缘图像的几何特征,依据偏差平方和定位虹膜内边缘;利用图像灰度曲线得到模糊外边缘的边缘点,根据圆的相交弦性质以及投票策略确定虹膜外边缘的圆心,从而快速定位虹膜外边缘。实验结果表明,该方法提高了虹膜定位的速度以及定位的稳定性,减少了传统虹膜定位算法中搜索的盲目性。     

采用下采样和位平面匹配的局部运动估计

针对电子稳像系统的实时性要求,提出了一种基于下采样、位平面匹配和三步搜索策略的快速局部运动估计算法。该算法将搜索比较次数由 225 次减少为 24 次而精度基本不变;利用图像下采样技术将参与估计的子图像像素增加 4 倍而运算量基本不变,提高了由于子图像中运动物体引起干扰的抵抗能力。实验表明,该算法搜索速度明显提高,而精度基本不变,所得到的匹配位置非常接近全搜索匹配法获得的匹配位置。     

一个充分下降的修正 PRP 型谱共轭梯度法

谱共轭梯度法是共轭梯度法的一种重要延拓,可以通过共轭参数和谱参数二维度调整,使得所设计算法的搜索方向满足某一预设条件,比如充分下降条件或共轭条件等。谱参数和共轭参数的设计是谱共轭梯度法的两大核心工作,决定方法的收敛性和数值效果。基于 PRP 方法,构造了一个修正的 PRP 型共轭参数,该共轭参数不仅保持了 PRP 公式的结构和性能,而且具有 FR 方法的收敛性质。利用充分下降条件取定一个谱参数,与修正的 PRP 型共轭参数结合,建立一个新的谱共轭梯度算法。该算法不依赖于任何线搜索就可以满足充分下降条件。常规假设条件下,采用强 Wolfe 线搜索准则产生步长,证明了新算法的全局敛性。通过 100 个算例对该算法进行数值测试并与其他五个算法进行比较,同时采用性能图对数值结果进行直观展示,结果表明该算法是有效的。