相平衡计算中全局优化算法的研究及发展现状

综述了相平衡计算中常用的全局优化算法,并对其现状做了比较。全局优化算法可分为随机性算法和确定性算法。确定性算法通常不能保证得到吉布斯自由能最小值;而随机性算法发展迅速,在化工领域得到了广泛应用。最后,对相平衡算法可能发展方向做了预测。     

基于观测器的受正弦扰动MIMO系统最优跟踪控制

研究具有外界正弦扰动作用下MIMO系统的最优跟踪控制问题.根据扰动特点,假设拉格朗日算子化简求解系统两点边值问题,通过求解Riccati方程和矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统前馈反馈最优跟踪控制律.证明了最优跟踪控制律的存在唯一性条件,并给出了最优跟踪控制律的实现算法.构造降维参考输入观测器解决了控制律中前馈项物理不可实现问题.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于改进的简化粒子群聚类算法

针对粒子群算法后期收敛速度慢、易陷入局部极值的缺点,提出一种基于粒密度和最大距离积法的简 化粒子群聚类算法.通过采用线性递减与随机分布相结合的惯性权重策略、添加极值扰动算子、优化粒子个体最优位置,使粒子群算法能够快速收敛于全局最优.再把改进后的粒子群算法与K-means算法相结合,解决K-means算法因随机初始聚类中心而导致聚类效果差、不稳定等问题.通过实验分析,该算法的聚类结果准确率更高、收敛速度更快、稳定性更强.     

动态格点搜索的改进算法用于团簇结构快速优化

结合高效的动态格点搜索(DLS)算法与扰动操作(Perturbation Operation)提出一种新的改进方法(DLS-PO),用于确定团簇的最低能量结构。针对一个特定构型,DLS算法总能给出其对应搜索空间的最规则结构。然而,一次失败的DLS优化将消耗大量的运算资源。为此,采取原子移动和结构旋转的扰动操作成功地改变了构型,再结合后续的DLS操作,提高了优化效率。将该算法用于原子数高达309的Lennard-Jones团簇及100原子NP-B函数铝团簇的结构优化。优化结果显示相比于DLS算法,DLS-PO算法更为高效。     

融合LLE和ISOMAP的非线性降维方法

局部线性嵌入（LLE）和等距映射（ISOMAP）在降维过程中都只单一地保留数据集的某一种特性结构, 从而使降维后的数据集往往存在顾此失彼的情况。针对这种情况, 借助流形学习的核框架, 提出融合LLE和ISOMAP的非线性降维方法。新的融合方法使降维后的数据集既保持着数据点间的局部邻域关系, 也保持着数据点间的全局距离关系。在仿真数据集和实际数据集上的实验结果证实了该方法的优越性。     

基于决策者与带扰动因子的布谷鸟算法

针对布谷鸟算法在解决优化问题中存在收敛速度慢、求解精度低等缺陷,提出一种基于决策者和带扰动因子相结合的布谷鸟优化算法。算法引入最高决策者加快收敛速度,在迭代过程中对鸟窝位置带入扰动因子提高寻优精度。通过6个典型的标准测试函数对算法进行验证,实验表明,该算法在对布谷鸟算法的收敛速度和求解优化问题精度方面有较大改进,是一种有效的寻优算法。     

基于全局不变矩和分块主颜色的图像检索算法

为充分发挥全局不变矩对图像形状信息着重考虑的优势,规避颜色直方图未曾考虑图像的空间位置以及常见分块策略忽略分块间的相互联系等弊端,提出一种改进的全局不变矩和分块主颜色相结合的图像检索算法。计算图像的全局不变矩,提取图像各分块主颜色,将两者进行归一化处理后进行线性加权求和,计算综合相似度。实验结果表明,该算法具有较高的检索精度,能够提高检索性能。     

具有少量基本回路布尔网络的不动点

近来作为自然和人造非线性动态网络的一种紧凑模型,布尔网络的研究受到广泛关注.不动点和吸引子是预测布尔网络长期行为的关键.本文针对具有少量基本回路的布尔网络,提出了确定不动点的算法.我们的方法是基于构成反馈顶点集的变量所满足的一组方程.作为应用,我们还给出了检验这类布尔网络全局稳定性的充要条件.     

关于自适应非线性镇定的某些结果

不确定非线性系统的反馈控制一直是控制科学的中心问题之一,迄今已经取得很大进展。然而,目前现有大部分工作所研究的反馈控制规律,或是连续时间形式的,或是采样反馈形式但需要采样频率充分快,或是离散时间反馈形式,但需要被控离散时间系统的非线性函数增长速度不超过线性。要消除或减弱这些约束条件,一般来讲是相当困难的。这就促使我们探究反馈机制的最大能力和根本局限。尽管近年来在这个方向有许多重要进展,但仍有许多非平凡的重要问题有待研究。例如,在反馈通道中有时滞情形,或者系统状态是高维的情形。在本文中,我们将探索两类比较特殊的离散时间不确定非线性动力系统的控制问题,给出关于全局自适应反馈镇定的某些初步结果。     

可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的建模及分散控制

针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的全局积分滑模自适应反步分散控制方法.首先,采用机理建模方法,建立了相对完备的可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的数学模型.其次,将各子系统的耦合项和不确定项看成外扰,通过构造的ESO对其进行动态观测,并分别引入所设计的全局积分滑模自适应反步控制器中进行补偿,速度张力系统实现了有效的动态解耦和协调控制.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证滑模面的渐近稳定和闭环系统的渐近跟踪性能.最后,基于某1422mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,结果验证了所提方法的有效性.