改进遗传算法及其在倒立摆控制中应用研究

针对标准遗传算法寻优时存在的个体多样性不足、搜索速度迟缓、容易陷入局优的问题,使用自适应调整的交叉算子和变异算子对其进行改进,并利用改进的遗传算法对直线一级倒立摆模型实现稳定控制的关键参数进行寻优.在Python3.8软件上对寻优过程进行仿真,仿真结果表明,改进的遗传算法可以更好地平衡全局搜索和局部寻优能力,在实验中展现了良好的效果.     

改进遗传算法在复杂CHP系统负荷优化调度中的应用

多台热电联产机组组成的复杂热电联产(CHP)系统优化过程中会使得搜索域增大,优化收敛速度变慢。针对这一问题。通过借鉴内点法将原搜索范围进行离散、组合,从而将搜索范围进行合理收缩,提高了算法在寻优过程中的收敛速度,并使优化结果更接近全局最优。将改进遗传算法应用于某石化企业自备电厂的复杂CHP系统,并通过仿真模拟对优化结果进行验证。结果表明,改进遗传算法可以有效提高遗传算法的收敛速度和优化结果。     

机组负荷优化的遗传-禁忌混合算法

针对遗传算法“爬山”能力差的缺点，提出在遗传算法中引入禁忌搜索操作来提高局部寻优能力，并应用遗传-禁忌混合算法进行了火电机组负荷优化研究.在遗传算法每计算一定代数后，将每个个体作为禁忌搜索的初始解进行搜索，可以改善群体质量，加快搜索速度.混合算法有效地综合了遗传算法的全局搜索能力和禁忌搜索算法的局部搜索能力，从而避免出现“早熟”现象，改善了算法的收敛性.应用某实例进行负荷优化计算，结果表明混合算法大大改善了局部搜索能力和搜索速度，可以有效解决机组在线负荷优化难题.     

基于蚁群算法的智能交通最优路径研究

针对车辆智能交通最优路径问题,提出一种实时规划的蚁群算法。在该算法搜索过程中加入针对具体问题的局部搜索寻优算法,在启发函数中引入搜索方向,改进信息素更新策略,限制信息素轨迹量。利用智能交通道路模型对改进算法进行比较分析。实验结果表明,改进后的蚁群算法能够有效地解决车辆实时路径诱导问题,实现车辆实时路径诱导,具有良好的收敛性和寻优性。     

一种改进的整数编码遗传算法在车辆路径优化问题中的应用

针对基于路径组合编码的遗传算法应用于求解VRP问题时，顺序交叉算子局部寻优能力不足的缺陷，引入一种进化逆转算子，改进了遗传算法求解VRP问题时的局部搜索能力。设计的两组仿真试验结果显示，进化逆转算子的局部寻优能力很强，用它改进的遗传算法求解VRP问题的结果表明，算法的收敛性明显好于标准遗传算法。     

改进生物地理学优化算法在配电网无功优化中的应用

针对生物地理学算法(BBO)信息利用能力强但搜索能力不强的问题,提出了一种结合遗传算法改进变异操作的算法.改进算法充分利用了遗传算法的搜索能力,使算法的寻优能力得到了很大的改善.将该算法应用于IEEE34节点的系统,采用分区的方法进行无功补偿优化.算例表明:与基本BBO算法、遗传算法的无功优化相比,改进算法在计算速度和优化效果方面都具有明显的优势.     

取消变异的小生境遗传算法及应用

为提高算法寻优能力,提出取消变异的小生境遗传算法.算法在寻优过程中采用最优保持子代种群产生策略,通过对种群中个体适应值惩罚机制的小生境操作,加速淘汰适应值低的个体,实现种群基因多样性,克服了遗传算法中随进化代数的增加种群个体趋于相似而造成全局搜索能力下降的缺点,增强了遗传算法在解决多变量多峰值优化方面的能力.将小生境遗传算法用于典型测试函数进行寻优测试,与取消变异改进遗传算法和基本遗传算法比较,证明了其在多变量、多峰值优化问题中的有效性和收敛性.     

基于K-近邻域搜索的遗传算法求解旅行商问题

针对传统遗传算法在求解旅行商问题时存在容易陷入局部最优和运算时间较长的问题,着重考虑影响算法局部搜索能力和种群多样性保持两个方面的因素,提出改进策略.将交叉变异产生的新个体与父代种群合并后剔除重复个体,再选择优势个体作为新种群,防止种群中适应度值较低但具有优质基因的个体被剔除,促进种群多样性的发展;通过分析旅行商问题的内在特性,采用K-近邻域搜索的方式减少变异算子的无效操作,提高算法局部搜索能力及算法寻优效率.实验结果表明：与BLS算法相比,改进遗传算法的平均解误差降低了15.36%;相较于传统遗传算法,应用新型变异算子的改进遗传算法收敛速度明显提高.全精英选择法能较好地保持种群多样性,新型启发式变异算子在全局搜索的同时加强了局部搜索能力,对提高算法求解精度和寻优效率都有较好的效果.     

一种提高局部搜索能力的混合遗传算法

针对遗传算法局部搜索能力弱的缺陷,提出了一种改进的混合遗传算法。根据遗传的不同阶段分为两个不同的群体——竞争群体和适应性群体,提出相关的遗传算子——繁殖因子。将运筹学中的单纯形法应用于遗传算法中,增强了遗传算法的局部搜索能力。对复杂函数的寻优实验验证了混合遗传算法的有效性,并通过与传统SGA的实算结果对比,更进一步说明了算法的改进效果。     

一种新的机器人视觉图像阈值实时获取方法

为了解决机器人足球比赛中机器人视觉系统的图像阈值实时获取问题,提出了一种基于改进遗传算法的阈值寻优算法.该算法采用自适应交叉和变异的算子来进行图像阈值获取,不仅提高了阈值的选取速度,保证了搜索的稳定,还提高了机器人视觉系统的实时性和鲁棒性.实验结果表明该方法可行.     

基于MGS片层重要性差错控制方法研究

基于中粒度质量可分级(medium grain scalable,MGS)视频编码方式及其结构,研究利用残差数据整数变换后能量分布不均匀的特点,提出MGS片层数据重要性的评估方法,并将其用于指导编码端的容错编码.利用修复层间结构的差错隐藏方式,达到在带宽受限或网络环境不稳定情况下提高视频码流质量的目的.通过对MGS片层数据重要性测试以及信道差错控制测试,验证MGS片层重要性估计的准确性较传统差错控制方法有改进,可有效提高解码端数据恢复质量.     

运输通道节点协调性分析

对运输通道节点内部和外部的运输流进行分析,根据节点上运输流的特点制定了一套协调性评价指标体系,给出了节点协调性的评价方法:用最初功效系数法对决策矩阵进行同度量化,用离差决策法确定各评价指标的权重系数,通过计算权重系数和同一度矩阵的值,比较节点的协调性。最后,以甘陕运输通道为例,计算了兰州、天水、定西、平凉四个节点的协调,结果表明兰州具有较好的协调性。     

基于多圈Lambert转移的空间交会方法研究

研究了多圈Lambert转移方法在双冲量交会中的应用。利用转移时间与转移轨道的特点,提出了直接求解最大转移圈数的方法,从而提高了多圈Lambert转移问题的求解效率。用该算法对空间交会问题进行了仿真分析,验证了上述方法的有效性,同时也说明在交会时间较长时,利用多圈Lambert交会有利于减少交会所需的能量。     

基于混合智能算法的自动组卷问题研究

针对随机选取法和回溯试探法组卷方式的不足和缺点，提出一种新的具有通用性的自动组卷算法．算法的核心是将组卷系统应用矩阵理论方法建立多目标优化的数学模型，采用权重系数法将多目标转化成单目标。解决了多个目标相互冲突的问题，并对这个数学模型的各个约束条件进行了详细的讨论．将遗传算法引入模拟退火算法中，设计了求解组卷系统问题的混合算法．     

基于旋量理论的Stanford臂的运动学分析

基于旋量理论的运动学分析方法比采用传统的D-H方法更加简化.以一种常见的开链机器人Stanford臂为例,利用运动旋量和指数积等数学工具建立了运动学方程,求出了雅可比矩阵,为建立其动力学方程、控制方法及运动规划做了必要的准备.     

基于改进双门限法的语音端点检测研究

语音信号的端点检测是语音识别过程中的重要环节,端点检测结果精确与否直接关系着语音识别的准确度。使用车载语音作为测试数据,利用传统双门限法进行端点检测,发现传统双门限方法在静音条件下和带噪条件下获得语音端点检测信息存在较大误差。针对上述问题,提出了一种改进的双门限法进行语音端点检测,针对语音信号以及短时平均能量和过零率进行处理,并通过Matlab进行仿真,实验结果说明提出的改进方法与传统方法相比,在静音和带噪条件下,都更接近测试数据中真正的语音端点。     

渠系流量主动补偿运行控制研究

南水北调中线干渠控制运行将主要采用下游常水位运行方式,但该运行方式与以需求型为主的下游运行概念相结合时,渠道系统响应和恢复特性较差.根据渠系下游实时水量需求进行流量主动补偿,同时利用渠池实时目标水位进行反馈控制,使渠系在流量主动补偿作用下实现下游常水位运行;结合渠道水力学特性建立该运行方式下的渠系运行控制数学模型,并以南水北调中线工程京石应急渠段作为典型渠系进行了计算机仿真.结果表明,采用新的运行控制方式,渠道系统获得了较好的响应和恢复特性,有效地解决了传统下游常水位运行方式与需求型运行概念兼容性差的问题.     

基于交比不变性的相机镜头畸变标定研究

相机的标定对于整个摄影测量系统的精度起着至关重要的作用.主要研究了一种较为有效、易行的标定相机畸变参数的方法.标定物简单且容易获得,相机无须固定,可手持拍摄.利用交比不变的性质,拟合全视场的无畸变的虚拟网格,得到图像点的偏差,从而计算出畸变系数.最后通过比较畸变纠正前后空间点距离的测量,表明此方法可较为明显的修正镜头畸变,且简单易行.     

基于多视点云拼接算法研究

针对目前点云自动匹配效率低,拼接精度还有待提高,提出了一种自动匹配标志点的拼接算法。首先根据标志点之间的空间特征不变性,引入一种动态距离矩阵来记录搜索标志点间的距离,通过循环迭代比对动态距离矩阵来匹配标志点;然后采用最小二乘法求解坐标变换矩阵进行多视点云拼接。通过实验对比,可以发现本文的点云拼接算法明显优越于传统的方法,最后引入拼接精度进行验证。多视点云拼接实验表明,该方法方便、快捷、实用,拼接精度达0.0179mm,适合在工业生产中使用。     

可拓识别方法及其在无人车识别障碍物中的应用研究

智能识别障碍物是无人车的必备技术,目前对该技术的研究已经成为热门的研究方向.本文依据可拓学的基本理论与方法,从解决矛盾问题的角度对可拓识别方法进行了深入研究,给出了定性与定量相结合的可拓识别方法的一般步骤和流程,并将该方法应用于无人车识别障碍物,获得了符合识别要求的策略,证明了其可行性.该方法也为研制可拓识别系统提供了思路,具有广阔的应用前景.