参数非线性规划问题的L_1精确罚函数神经网络方法分析

针对约束条件中含有参数的非线性规划问题,提出一种基于L1精确罚函数神经网络的新型计算方法。该方法的罚因子为有限实数,并且取值小,便于硬件实现。在改进现有网络模型的基础上,利用最速下降原理构造了神经网络的动力学方程。给出所提神经网络模型在优化计算方面的具体应用步骤。最后,通过数值实例进行仿真验证,结果表明所提方法能够更加快速、精准地收敛于原规划问题的最优解。     

参数线性规划问题的新型光滑精确罚函数神经网络

针对不等式约束条件下,目标函数和约束条件中含有参数的线性规划问题,提出一种基于新型光滑精确罚函数的神经网络计算方法．引入误差函数构造单位阶跃函数的近似函数,给出一种更加精确地逼近于Ll精确罚函数的光滑罚函数,讨论了其基本性质;利用所提光滑精确罚函数建立了求解参数线性规划问题的神经网络模型,证明了该网络模型的稳定性和收敛性,并给出了详细的算法步骤．数值仿真验证了所提方法具有罚因子取值小、结构简单、计算精度高等优点．     

一种基于罚函数的机器人路径规划方法

给出了一种基于罚函数的机器人路径规划方法;这种方法将机器人的路径规划由一系列带约束非线形规划问题转化为一系列无约束非线形规划问题来求解,仿真结果表明,罚函数方法是一种富有效率的解决机器人路径规划问题的方法,能够大幅度降低运算时间的复杂性,提高移动机器人的实时性。     

基于罚函数的小生境遗传算法在MATLAB中的实现

介绍了罚函数的基本概念及目的，阐述了基于罚函数的小生境遗传算法的基本思想及算法步骤，探讨了在MATLAB环境中实现该算法各算子的编程方法，并通过数值实验说明基于罚函数的小生境遗传算法具有较好的多峰搜索能力。     

基于逆向思维的系统可靠性精确分配模型

为了实现系统可靠性设计后期可靠度的精确分配,提出一种采用逆向思维,利用神经网络能够通过学习逼近任意非线性映射的能力,对系统可靠度进行精确分配的方法.以前期可靠性试验数据为基础,分析各子系统可靠度及自身约束条件变化过程中,系统可靠度的变化程度,从而获得子系统可靠度变化对系统整体可靠性影响的程度,作为可靠性分配的依据.将系统可靠度及两两对应子系统自身约束条件作为输入,同时以相对的子系统可靠度比值作为输出,对误差反向传播(BP)神经网络和径向基函数(RBF)神经网络进行训练,并对比较了测试结果,得出了系统可靠度精确分配的神经网络模型.     

基于QR分解与罚函数方法的盲分离算法

基于信号的白化变换及矩阵的QR分解理论，提出了一种新的盲分离算法。该算法将对混叠矩阵的辨识转化成对一系列Givens矩阵的辨识，从而减少了对n^2-c^2n个未知矩阵元素的辨识，降低了其计算量。另外，在对未知元素进行辨识时，采用了改进的罚函数算法，这样又大大提高了算法的收敛性能。仿真结果表明，该算法不仅缩短了分离时间，而且有很好的分离效果。     

一种基于罚函数的数据协调模型

如果工业测量数据中存在显著误差,则传统的数据协调模型会将显著误差分散到各个测量值中去.针对于传统数据协调模型的缺陷,本文通过添加一个基于测量值比例关系上下限的约束条件,并利用罚函数的概念将物料平衡的约束条件以软约束的形式表示,建立一种新的数据协调模型.改进后的数据协调模型只会对含有显著误差的测量值给予较大的协调量,而使得显著误差对其他测量值协调结果的影响较小,具有较高的鲁棒性.基于工业实际生产模型的仿真试验证明基于该数据协调模型的协调结果,可直接利用测量残差检测法进行显著误差检测,具有较高的错误检出率,且第Ⅰ类错误率较低.     

基于罚函数算法的感应式磁力仪优化设计

低等效磁场噪声、轻小型感应式磁力仪是空间、深地磁测等应用的必然要求。本文提出了一种在感应式磁力仪参数及等效磁场噪声、轻小化约束下,求解最优感应线圈匝数、线径参数配置的方法。文中首先建立了感应式磁力仪等效磁场噪声、重量指标数学模型,然后基于罚函数算法求解其数值解,从而得到感应线圈匝数、线径参数最优值。为验证理论分析结果,根据优化参数制作感应式磁力仪并进行指标测试,测试结果与理论设计相吻合,验证了基于罚函数算法求解感应式磁力仪最优参数的准确性。     

基于罚函数内点法的泄露积分型回声状态网的参数优化

为了提升泄露积分型回声状态网（Leaky integrator echo state network,Leaky-ESN）的性能,提出利用罚函数内点法优化Leaky-ESN的全局参数,如泄漏率、内部连接权矩阵谱半径、输入比例因子等,这克服了通过反复试验法选取参数值而降低了Leaky-ESN模型的优越性和性能.Leaky-ESN的全局参数必须保障回声状态网满足回声状态特性,因此它们之间存在不等式约束条件.有学者提出利用随机梯度下降法来优化内部连接权矩阵谱半径、输入比例因子、泄露率三个全局参数,一定程度上提高了Leaky-ESN的逼近精度.然而,随机梯度下降法是解决无约束优化问题的基本算法,在利用随机梯度下降法优化参数时,没有考虑参数必须满足回声特性的约束条件（不等式约束条件）,致使得到的参数值不是最优解.由于罚函数内点法可以求解具有不等式约束的最优化问题,应用范围广,收敛速度较快,具有很强的全局寻优能力.因此,本文提出利用罚函数内点法优化Leaky-ESN的全局参数,并以时间序列预测为例,检验优化后的Leaky-ESN的预测性能,仿真结果表明了本文提出方法的有效性.     

基于Oracle罚函数的自适应约束差分进化算法

为有效求解约束优化问题,减少算法参数,提出基于Oracle罚函数方法的自适应约束差分进化算法。为满足求解优化问题的常用标准,提出一种改进的Oracle罚函数方法。将改进的Oracle罚函数方法与三种自适应差分进化算法相结合,提出三种自适应约束差分进化算法。对11个典型测试函数的优化结果验证了Oracle罚函数方法与自适应差分进化算法结合的有效性。与参考文献中提出的算法的比较结果表明该方法具有良好的寻优性能,因此基于Oracle罚函数方法的自适应约束差分进化算法是一种有效约束优化方法。     

复杂系统可靠度最优配置

本文研究复杂系统可靠度的最优配置问题.本文用路径跟踪计算两端点之间的最短路集合的方法,将一个复杂网络简化为一个等效串并网络,然后按照串并网络可靠度最优配置方法进行配置.文中给出了一个定理及实例.文献[1]提出的迭代算法,可用电子计算机搜索可靠度最优配置.但当系统结构复杂,系统中的环节数n很大时,即使用高速计算机,这种方法也是不可取的.因为这时要通过比较n!个可靠度方程式的值才能确定最优解.用穷举法进行比较并求解,同样不可取.本文给出了一般可循的简化法则,提供了一个适用于一般复杂系统的算法.理论研究证明,对于最优配置等效唯一的系统和非等效唯一的系统都可以获得最优配置.本文中的"约束"是指某些环节在系统中的位置不能随意配置,有时仅可配置在指定的部位.本文暂不研究环节配置受约束的各种原因.     

两层多目标规划的罚函数法

研究了一类非线性两层多目标规划问题.在下层多目标规划问题的目标函数是严格凸函数、决策变量约束集是凸集的假设下,通过将两层多目标规划问题转化成一系列单层多目标规划问题,建立了两层多目标规划的罚函数理论,并进行了收敛性分析.从而丰富了两层多目标规划的理论,为解决实际中的两层多目标决策问题提供了有力的工具.     

动态罚函数法求解约束优化问题

针对罚函数法在求解约束优化问题时罚系数不易选取的问题,提出一种基于动态罚函数的差分进化算法.利用罚函数法将约束优化问题转化为无约束优化问题.为平衡种群的目标函数和约束违反程度,结合ε约束法设计了一种动态罚系数策略,其中罚系数随着种群质量和进化代数的改变而改变.采用差分进化算法更新种群直到搜索到最优解.对IEEE CEC...     

最小通路法在通信保密装备可靠性建模中的应用

针对通信保密装备可靠性建模难度大的问题,提出了一种新的适用于复杂系统的可靠性建模方法一最小通路法。通过在系统拓扑结构图上搜索出所有能够使系统正常工作的最小通路,建立系统的可靠性模型。该方法基于广义的网络拓扑结构,因此网络的源节点和目标节点不必局限于严格的定义,可以随意指定,具有很大的灵活性。实例证明,该方法可行有效。     

设备可靠性评测仿真系统

设备可靠性评测仿真系统是为了智能管理仓库内设备和提高设备整体可靠性。针对仓库内设备可靠性评测,先进行设备模型化,提取有效因素对设备分类汇总,以建立设备聚类模型和设备管理学习模型,并与基于可靠度的设备维护模型相结合,完整实现对设备调度和维护的决策,并制定有效的维护计划。本系统创建的结构对设备可靠性评测和设备管理具有一定研究意义。     

基于多源离散数据的复杂系统可靠性评定方法

基于复杂跳伞装备在性能试验和实际训练过程中测试数据少、数据来源多、数据具有离散性的特点,从系统工程的理念出发,提出了一种系统级的Bayes可靠性评估方法.运用系统工程的理念与方法对复杂跳伞装备的系统结构进行层级划分,对采集的数据进行融合分析与处理;对系统分解单元进行分类,确定数据类型,并对各种不同分布类型的单元进行Bayes可靠性分析;利用系统综合方法对单元可靠性信息进行横向或纵向综合.利用金字塔式可靠性综合评定程序对系统可靠性进行评估,并通过仿真算例说明了评估方法的合理性.该方法为开展复杂系统的可靠性评定提供了实用的工程化手段,极具应用价值.     

一种求解软件可靠性分配的近似算法

在考虑开发成本约束的基础上,通过建立一种开发成本-可靠度-满意度三者平衡的软件可靠性分配和优化模型,将对软件可靠性最优分配问题转化为对模糊非线性规划问题的求解,从而为软件可靠性分配的最优化问题提供了一种新方法。为获得具有实际意义的数值解,提出一种沿着加权梯度方向进行变异的特殊遗传算法。最后结合实例,证明了该方法的有效性和合理性。     

不动点法在飞控系统控制分配中的应用

针对多操纵面战斗机飞行控制系统中的控制分配问题,提出了一种不动点法控制分配策略。方法在伪逆法的分配基础上,采用不动点迭代法进行优化求解,既利用了伪逆法实时性好,易于实现的优点,又解决了伪逆法无饱和约束限制的缺点,并且使可行解的范围扩大到了整个可达集。在Matlab/Simulink中建立控制分配系统的数字仿真模型,并进行计算机仿真,结果表明,策略不仅能得到期望的三轴力矩,而且能很好地分配各个操纵面,使其均工作在约束范围内。结果验证了不动点法的可行性和有效性。     

基于逆系统方法的内模控制在吊车消摆运动中的应用

针对非线性、欠驱动的桥式吊车水平运动系统，先运用非线性逆系统方法将其转化为伪线性系统，然后按照线性系统理论设计内模控制器来控制吊车的水平定位．同时设计了一个角度反馈控制器来确保摆角迅速衰减．最后和常规PID、模糊控制做了比较．实验结果表明，本方案能保证定位无静差、摆角迅速衰减，同时具有良好的抗干扰能力和较强的鲁棒性，控制效果优于PID和模糊控制．     

改进TOPSIS法的装备可靠性评估方法

装备的可靠性是完成遂行任务必备条件,对装备可靠性进行评估可为任务决策提供理论支持;目前关于装备可靠性评估方面的研究大多数都是基于概率统计学的,而概率统计的准确性受限于样本的大小,从而使得基于概率统计学的装备可靠性评估因装备样本的大小而产生不可避免的或大或小误差;为解决这一评估受样本大小制约的问题,引入逼近理想点(TOPSIS)法;同时,针对TOPSIS法受主观因素影响较大的问题,修定了该法评估指标权重及理想解的确定方法,并在评估结果中引入了“合格分数线”的概念,使得评估结果等级划分有了量化依据,从而体现出了客观性和科学性,然后构建了某装备基于该改进TOPSIS法的可靠性评估模型;最后,通过示例分析,利用MATLAB计算验证了本文方法的正确性,评估结果可为装备的使用者或指挥者提供决策依据。