一种高速收敛粒子群优化算法

针对粒子群优化算法早熟问题,提出一种克服早熟的高速收敛粒子群算法．该算法首先采用混沌序列初始化粒子位置,以增强搜索多样性;其次,在算法中嵌入有效判断早熟停滞的方法,一旦检索到早熟迹象,便随机地选择最优解任意一维的分量值,用一个随机值取代它,以扰乱粒子的当前搜索轨迹,使其跳出局部最优．大量仿真实验表明,大多数连续函数的寻优过程只需用几个粒子、迭代几十次便能完成,可实现全局寻优过程的高速收敛．

     

一种带混沌变异的粒子群优化算法

为了克服粒子群算法在进化后期存在收敛速度慢、易陷入局部极小等问题,提出了一种混沌变异粒子群优化算法。该算法根据群体适应度变化率对种群中非优胜粒子进行变异操作,并对全局最优位置进行小范围混沌扰动,以增强算法跳出局部最优的能力。对几种复杂典型函数与标准粒子群算法进行了仿真测试,结果表明该算法明显改善了全局搜索能力和抗早熟收敛性能。     

一种多样性控制的粒子群优化算法

针对粒子群优化(PSO)算法的早熟收敛问题,提出一种新的基于群体多样性控制的PSO算法(DCPSO).该方法使得粒子在收缩状态下充分搜索,在发散状态下能够飞离群体的聚集位置,不断的收缩-发散过程保证了群体能在较大的空间进行搜索,减少了粒子群算法的早熟收敛现象.通过对多个标准测试函数的实验结果表明,DCPSO算法在复杂优化问题中具有较强的全局搜索能力,而且比现有的多样性指导的PSO算法(ARPSO)具有更好的性能.     

自适应混沌粒子群优化算法

粒子群优化算法在求解复杂函数时,存在收敛速度慢、求解精度不高、易陷入局部最优点等问题。为此,提出一种自适应混沌粒子群优化算法。在基本粒子群算法中引入混沌变量,当算法陷入早熟收敛时进行混沌搜索,同时引入非线性递减的惯性权重。实验结果表明,该算法具有较快的收敛速度和较高的收敛精度,能有效避免早熟收敛问题。     

加速收敛的粒子群优化算法

在基本粒子群优化算法的理论分析的基础上,提出一种加速收敛的粒子群优化算法,并从理论上证明了该算法的快速收敛性,同时对该算法中的参数进行了优化.为了防止其在快速收敛的同时陷入局部最优,采用依赖部分最差粒子信息的变异操作.最后通过与其他几种经典粒子群优化算法的性能比较,表明了该算法的高效和稳健,且明显优于现有的几种经典的粒子群算法.     

基于混沌搜索解决早熟收敛的混合粒子群算法

针对标准粒子群优化算法(PSO)在处理高维复杂函数时存在的收敛速度慢、易陷入局部极小等问题,提出了新的混合粒子群算法——基于混沌优化搜索解决早熟收敛的粒子群算法。采用了基于群体适应值方差的早熟判断机制,同时提出了一种缩小混沌搜索的变量空间范围的新方法,提高了搜索效率。基于典型高维复杂函数的数值实验表明,混合粒子群算法效率高、优化性能好、对初值具有很强的鲁棒性。尤其是,混合粒子群算法具有很强的避免局部极小能力,其性能远远优于单一优化方法。     

一种混沌编码的粒子群优化算法及其应用

研究粒子群优化算法.传统的粒子群算法采用实数编码,收敛速度慢.为了提高收敛速度,提出了一种混沌编码的粒子群优化算法.混沌编码作为一种全新的数学编码方式,更能准确地表达编码对象的多样性,将混沌编码应用到粒子群优化算法中,使算法在初期的搜索区域更大,更快找到全局最优解.把混沌编码的粒子群算法与BP算法相结合用来优化神经网络.利用混沌编码的粒子群算法快速找到全局最优位置的邻域,然后再用BP算法进行局部寻优,收敛到全局最优位置.仿真结果证明混沌编码的粒子群神经网络比实数编码的粒子群神经网络分类收敛速度更快,验证了算法的有效性.     

一种改进的混沌量子粒子群优化算法

通过将量子粒子群优化算法和佳点集法相结合,提出一种改进的混沌量子粒子群优化算法,用于解决复杂函数问题。将佳点集融合到量子粒子群算法中,以提高解空间的遍历性,对函数实现全局寻优。用混沌序列改变惯性权重 w,调节粒子群优化算法的全局和局部寻优能力。采用线性递减速度比例收缩因子η提高搜索速度,避免早熟收敛。用量子Hadamard门对量子编码进行变异,增强种群的多样性,促使粒子跳出局部极值点。对典型复杂函数的仿真结果表明,该混合算法寻优效率高、收敛速度快,能有效避免早熟收敛。     

基于高速收敛粒子群优化算法的非线性系统无模型预测控制

基于无模型控制、粒子群优化和预测控制的思想,提出一种新型非线性无模型预测控制器,并对该控制器的收敛性进行了分析.该控制器以带误差修正的泛模型为预测模型,以高速收敛的粒子群优化算法为滚动优化策略,不仅避免了非线性预测控制中复杂的矩阵求逆运算,而且提高了算法的收敛速度,增强了实时性.仿真研究表明了该控制器的有效性.     

自适应变异的粒子群优化算法

针对粒子群算法的早熟收敛问题,提出一种新的基于群体适应度变化率自适应变异的粒子群优化算法。该算法根据群体适应度变化率自适应调整惯性权重的取值,根据当前种群的平均粒距对种群中部分粒子进行变异操作。自适应调整与变异操作能增强算法跳出局部最优的能力,增大寻找全局最优的几率。对几种典型函数的测试结果表明,新算法的全局搜索能力有了明显的提高,有效避免了早熟收敛问题。     

Multimodal function optimizations with multiple maximums and multiple minimums using an improved PSO algorithm

In this paper, a multimodal function optimization problem consisting of multiple maximums and multiple minimums is solved using an improved particle swarm optimization (PSO) algorithm. In the proposed scheme, the original population needs to be randomly divided into two main groups in the first stage. One group is to tackle the maximum optimization of the multimodal function and the other then focuses on the function minimum optimization. In the second stage, each group is split up into several subgroups in order to seek for function optimums simultaneously. There is no relation among subgroups and each subgroup can individually seek for one of function optimums. To achieve that, it is necessary to enroll the best particle information of each subgroup. It means that the proposed structure contains a number of best particles, not a single global best particle. The third stage is to modify the velocity updating formula of the algorithm where the global best particle is simply replaced by the best particle of each subgroup. Under the proposed scheme, multiple maxima and minima of the multimodal function can probably be solved separately and synchronously. Finally, many different kinds of multimodal function problems are illustrated to certify the applicability of the presented method, including one maximum and one minimum, two maximums and two minimums, multiple maximums and multiple minimums, and a complex engineering optimization problem with inequality conditions.     

基于PSO的E型双频天线自适应优化设计

研究天线性能优化问题,为了满足多个无线通信系统实现多系统收发共用,天线需在宽频带及不同频段下工作.为了得到优化的谐振频率和宽带,通过在矩形微带线上开两条对称的槽得到E型贴片天线,实现天线的双频功能,利用电磁仿真软件IE3D建立天线模型,通过IE3D对天线的性能进行仿真和分析,同时使用粒子群优化算法对其关键性参数进行了自适应优化,得出天线的具体尺寸.仿真结果表明,天线-10dB阻抗带宽分别为125 MHz(2400-2525MHz)和275MHz(5575-5850MHz),能够满足WLAN(2400-2484 MHz/5725-5825 MHz)的通信需求.优化的天线结构简单,具有很好的双频特性,在工作带宽内有很好的全向辐射特性.     

一种新的融合粒子群算法的混合蟑螂群算法

针对连续蟑螂算法存在初始解质量不高和算法评价次数过多的问题,提出了一种融合了粒子群算法的混合蟑螂群算法并应用于函数优化问题.首先由基本粒子群算法快速收敛到解空间内一个相对优的解,然后由一种改进的蟑螂算法完成全局寻优.仿真结果显示:混合蟑螂算法具有收敛速度快、求解精度高的特点,其算法整体性能优于已存在的连续蟑螂算法.     

基于混沌思想模糊自适应参数策略的粒子群优化算法*

粒子群优化算法是一种进化计算技术。提出一种基于混沌思想的模糊自适应参数策略的粒子群优化算法,它利用模糊策略较强的适应能力及混沌运动遍历性、随机性等特点,对标准粒子群优化算法进行了改进,并证明了算法的收敛性。对几种典型测试函数的测试结果表明,模糊自适应参数策略的引入,有效提高了算法收敛的速度,且混沌思想改善了对多维空间的全局搜索能力,能有效避免早熟现象。     

改进PSO算法的性能分析与研究*

分析了粒子群优化(PSO)算法的进化式,针对其容易发生早熟、收敛速度慢、后期搜索性能和个体寻优能力降低等缺点,结合遗传算法的思想,提出一种新的混合PSO算法——遗传PSO(GAPSO)。该算法是在PSO算法的更新过程中,对粒子速度引入遗传算法的变异操作,对粒子位置引入遗传算法交叉操作。对速度的变异降低了算法后期因种群过于密集而陷入局部最优的可能,对位置的交叉使得父代中优良个体的基因能够更好地遗传给下一代,从而得到更优、更多样化的后代,加快进化过程,提高了收敛速度和群体搜索性能。选取了其他几种典型的改进PS     

项目优化调度问题的求解新方法

基于N维向量空间的数学表示,对标准PSO算法中速度和位置更新公式的符号及操作符进行了广义定义,进而提出了一种改进PSO算法;并将改进PSO算法应用于更具现实意义项目调度问题的求解。大量实验结果表明,该算法能有效求解的同时,其运行效率和解的性能也都优于相关算法。     

基于粒子群优化算法的无传感器调速系统研究

针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)中噪声协方差阵对估计准确性影响较大,且选取较困难的问题,提出基于粒子群优化(PSO)算法优化协方差矩阵的方法.使用EKF估计永磁同步电机(PMSM)的转速,实现PMSM无速度传感器控制,并利用PSO优化噪声协方差阵.采用STM32F407ZET6作为核心控制器构建控制系统,实验结果表明:使用PSO的EKF观测器能以较高的精度估计转速,实现精确控制.     

改进遗传操作PSO算法及其在VRP中的应用

针对车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,VRP)是物流系统调度中的关键环节,对车辆路径进行优化调度,可以提高物流经济效益,实现物流科学化.为优化路径,提高搜索效率,针对车辆路径优化问题的特殊性,提出一种改进信息循环利用机制的遗传操作微粒群算法,利用准连续编码算法对解窄间进行编码,引入一种信息保留机制,把所有粒子自身的信息保留为一个信息库,利用信息库对粒子进行重组,实现粒子的更新,从而提高算法搜索的效率.通过仿真表明,在VRP的求解上与遗传算法和双种群遗传算法进行对比研究,证明了微粒群算法是一个求解VRP的较好方案.