严格反馈极值搜索系统预设性能反演控制

针对一类目标函数受预设性能函数限定的严格反馈极值搜索系统的控制问题, 将极值搜索控制、预设性能控制、反演控制相结合, 提出一种预设性能反演控制器设计方法. 针对极值搜索系统的目标函数构造新型的性能函数; 利用性能函数对系统进行函数变换, 构建等效简单变换模型; 基于变换模型, 利用反演控制方法逐步递推选取适当的Lyapunov 函数进行控制器设计, 以实现在对目标函数搜索到极值的同时保证预设性能指标. 最后通过数值仿真验证了所提出方法的有效性.

     

量子衍生涡流搜索算法

涡流搜索是最近提出的新型优化算法, 具有操作简单且搜索能力强的突出优点, 但在后期容易陷入早熟收敛. 对比, 通过在该算法中引入量子计算, 提出一种量子衍生涡流搜索算法. 首先将涡流中心用量子比特编码; 然后将其在Bloch 球面上实施多次旋转得到多个个体, 将最优个体作为新的涡流中心, 完成一次迭代. 对新的涡流中心再次实施旋转, 直至满足终止条件. 标准函数极值优化的实验结果表明, 所提出的方法明显优于普通涡流搜索算法.

     

一体化中包计划模型与算法

描述了一体化中包计划问题,归纳了炼钢 连铸 热轧及下游工序的一体化工艺规程,建立了以优化中包数、工艺附加成本和各流向产能平衡为目标的多目标优化模型．基于策略和加权和方法处理多目标优化问题,针对模型设计了基于７种邻域结构和局部迭代搜索方法的改进型变邻域深度搜索算法和改进型简化变邻域搜索算法．通过实际数据仿真,将两种算法与启发式算法进行对比,同时对两种算法进行性能分析,其结果验证了所提出模型和算法的有效性．

     

混合分散搜索算法求解带容量约束车辆路径问题

设计一种解决带容量约束车辆路径问题的混合分散搜索算法. 在基本分散搜索的基础上, 保留参考集更新策略和组合策略的全局搜索能力. 采用随机插入法作为解的多样性产生方法, 以扩大搜索空间, 避免陷入局部最优.应用简化的变邻域搜索作为改进策略进行局部开发, 引入邻域半径减少策略提高开发效率. 对改进后的新种群实施精英保留策略, 保证算法收敛. 实验结果分析表明, 混合分散搜索算法优于所对比的算法, 寻优能力可靠.

     

极值搜索控制系统的一体化设计研究

针对传统极值搜索控制系统设计中,极值搜索算法与控制器采取单独设计易导致系统难以发挥其最佳性能的问题,提出一套极值搜索控制系统的一体化设计方法.此方法充分考虑到系统的非线性和不确定性,建立了极值搜索算法与被控对象的一体化设计模型,运用终端滑模切换面和相应的控制策略,使极值搜索算法在较短时间内搜寻到系统的最优值,而且其输出值可很快收敛至此最优值.理论分析和仿真结果分别验证了此方法的稳定性和有效性.     

一种基于栅格的动态粒子数微粒群算法

微粒群算法的全局搜索性能容易受到局部极值点的影响.对此,提出一种基于栅格的动态粒子数微粒群算法(GB-DPPPSO).通过设计栅格信息更新策略,粒子产生策略和粒子消灭策略,可以根据种群搜索情况动态控制粒子数变化,以保持种群多样性,提高全局搜索性能.通过对4个典型数学验证函数的仿真实验,表明了该算法相对于DPPPSO在全局搜索成功率和搜索效率两方面均有明显改进.

     

求解大规模系统可靠性问题的修正和声搜索算法

针对大规模系统可靠性问题, 提出一种修正和声搜索(MHS) 算法. 该算法修改了和声搜索(HS) 算法的搜索机制, 以当前最优解为研究对象, 随机选取不同维数进行即兴创作, 并修正步长(BW) 的调整方式, 均衡算法的全局搜索和局部搜索. 对经典的大规模系统可靠性问题进行求解, 数值结果表明, 所提出算法优于其他文献中的6 种和声搜索算法. 与最近提出的求解此类问题的各种算法进行实验对比, 实验结果表明所提出算法在整体上具有良好的优化性能.

     

全局竞争和声搜索算法

提出一种全局竞争和声搜索(GCHS) 算法, 给出随机局部平均和声和全局平均和声的概念, 建立竞争搜索机制, 实现每次迭代产生两个和声向量并进行竞争选择. 设计自适应全局调整和局部学习策略, 平衡算法的局部搜索和全局搜索, 详细分析参数HMS、HMCR和PAR对算法优化性能的影响. 数值结果表明, GCHS 算法在精度、收敛速度和鲁棒性方面比和声搜索算法及最近文献中提出的7 种优秀改进和声搜索算法要好.

     

一种精英退火微粒群算法

提出一种针对部分较优微粒进行退火操作的精英退火微粒群算法.在退火操作中,结合Logistic方程的特点设计了一种新的错位调整方式,对当前已知最优区域重点搜索.该算法能增强算法的探索和开发能力,避免计算量过度增加.典型测试函数结果显示,该方法可同时提高算法的搜索速度和搜索精度.将基于该方法的PID控制器应用于发电机电压调节系统(AVR)计算结果表明,该PID控制器可以获得更为满意的控制性能指标.

     

基于搜索空间可调的自适应粒子群优化算法与仿真

针对收缩因子粒子群优化(CPSP)算法易陷入局部最优和发生过早收敛的问题.提出了基于搜索空间可调的自适应粒子群优化(APSO)算法. 该算法根据种群早熟收敛程度和个体适应值,在 算法停滞时,将全部粒子有效地划分在3 类不同的搜索空间,使种群始终保持搜索空间的多样性,易于跳出局部最优,从而有效地改善了算法后期的寻优能力.

     

一种求解TSP问题的ACO & SS算法设计

提出一种求解旅行商(TSP)问题的新型分散搜索算法.将蚁群算法(ACO)的构解方法引入分散搜索(SS)算法,在搜索过程中既考虑解的质量,又考虑解的分散性.采用一种将蚁群算法的信息素更新技术与分散搜索的组合机制相结合的新型子集组合成新解的构解机制,同时采用动态更新参考集与临界准则策略来加快收敛速度.实验结果表明,该算法优于其他现有的方法,获得了较好的结果.

     

克服恋食行为的PSO算法改进研究

基本粒子群优化算法(PSO)存在易陷入局部极值的缺点.为此,研究鸟群迁徙觅食中的行为习惯,以加强PSO的鸟群社会模型和对鸟群行为的模拟.在所提出的改进算法中,历史飞行速度在实际觅食中不作为判断因子,只有发生位置重复时粒子才发生变异或摄动,以此增强粒子群优化算法跳出局部最优解的能力.实验结果表明,新算法的全局搜索能力有了显著提高.

     

动态环境下的双子群PSO算法

通过两组搜索方向相反,相互协同的主,辅子群,构造一种新的双子群粒子群优化算法.该算法扩展了种群的搜索范围,充分利用搜索域内的有用信息,在感知到环境变化时能迅速,准确地跟踪动态变化的极值.使用(Dynamic Function 1)生成的复杂动态环境对该算法进行了验证,并与Eberhart提出的动态环境下的粒子群优化算法进行了比较分析.仿真结果表明了该算法的有效性.

     

时序数据的动态有界符号化方法

提出了一种时序符号化方法. 根据数据集极值来确定最佳字符集及时序数据的划分基准,通过估算最大压缩比来指导降维,从而实现了与SAX 同样的符号化时序转换和相同的距离计算方式 .与 SAX不同的是,该时序符号化方法可以有效防止极值信息的丢失,因而在一些与极值相关的时序分析中有出色的表现.

     

基于状态空间的机械臂轨迹规划

提出一种基于状态空间的机械臂轨迹规划方法,定义并构造了机械臂系统的状态空间,根据内在机构约束与外部环境约束描述出系统状态的可达范围,并给出了任务的可实现条件.对于可实现任务,在状态空间能搜索到任务完成的最优解.如果任务无法完成,则修改系统配置或约束,在新的状态空间确定任务实现的转化条件,并对任务的设计与规划给予指导.研究了障碍约束下两连杆机械臂的点到点任务,实验结果验证了该方法的有效性.

     

基于信息融合估计的离散系统最优跟踪控制

针对期望输出和未来干扰无预见的离散线性系统最优跟踪问题,提出一种基于信息融合最优估计的控制方法.若将当前给定值和可测干扰值分别看作系统未来输出和干扰的预见值,则跟踪控制问题可转化为具有无限预见步数的预见控制问题,并将无限预见信息融合成一步等效预见信息,进而获得近似最优融合控制律.对线性直流电机系统和宏观经济系统的仿真结果均验证了该控制器在提高系统跟踪精度和抑制干扰等方面的有效性.

     

基于粗细粒交叉的搜索算法

针对一种新的群集智能---自由搜索优化的不足,提出了基于粗细粒交叉的搜索算法.该算法定义了粗粒交叉和细粒交叉两种算子.通过粗粒交叉,有利于产生新的优秀个体,提高算法的全局搜索能力;采用细粒交叉,在搜索半径内产生更多的优良基因,提高局部搜索能力.典型函数的实验结果表明:新算法的收敛速度,收敛精度,鲁棒性和稳定性大大优于基本自由搜索优化和标准微粒群算法.

     

RBF神经网络参数估计的两种混合优化算法

基于全局搜索的进化算法和一种局部搜索算法———结构化的非线性参数优化方法（ＳＮＰＯＭ）,提出两种混合的优化算法来估计ＲＢＦ神经网络中的参数：１）初始化一定数目的种群作为ＳＮＰＯＭ 的初始值得到其适应值,通过选择、交叉和替换策略来更新种群;２）采用进化算法运行一定的代数,从最终群体中选取一些个体进一步用ＳＮＰＯＭ来优化．这两种混合优化算法的本质是用进化算法为ＳＮＰＯＭ 搜寻最优初始值,以得到全局最优解．仿真实验结果表明,该混合算法比单独使用进化算法或ＳＮＰＯＭ 更优,且优于其他一些算法．

     

一种基于有向交叉的遗传算法

从解空间的角度分析了交叉算子的作用,针对其盲目搜索的缺陷,提出一种有向交叉遗传算子.该算子通过优化控制交叉子代的落点位置,使交叉子代大概率地朝着最优解的方向进化.实验表明,该算子显著地加快了遗传算法的寻优速度,提高了遗传算法定位最优解的精度.

     

基于PSR模型的规划算法

提出一种基于PSR模型的规划算法.首先提出了状态经历的概念与发现方法,并进一步用此概念来描述系统的PSR状态.在此基础上,讨论了如何用判别分析方法,确定任意经历下的PSR状态以及如何在该过程中同时获取系统的PSR模型.从而可引入Q学习算法,用于决策当前的最优策略.算法被应用于一些标准的POMDP问题,实验结果验证了所提方法的有效性.