微粒群算法在传感器优化配置中的应用

为了将动态测试中的传感器配置在合理的自由度,以便充分反映结构的动力特性,需对传感器进行优化配置.分别以MAC矩阵、Fisher信息阵,及其组合为优化准则,采用微粒群算法,对传感器优化配置问题进行了研究,探讨了优化准则和优化算法对传感器优化配置结果的影响.通过与模态动能法、有效独立法及基于QR分解的逐步累积法比较,传感器优化配置的结果表明微粒群算法优于上述方法.     

改进的混合蛙跳算法在传感器配置优化中的应用

传感器配置优化是可测性设计的重要研究内容,将混合蛙跳算法应用于传感器配置优化是一种新的尝试。针对传感器配置优化属于离散问题求解,提出离散的混合蛙跳算法,设计了一种离散化的更新方式。为克服蛙跳算法的早熟收敛问题,在改进的离散蛙跳算法中采用混沌优化算法以概率的形式对全局极值进行了优化。最后通过具体系统实例验证了该方法的正确性和有效性。     

基于D-S理论的传感器配置方法

为了有效地检测感知区域内的信息,须研究传感器配置问题.传感器融合在信息检测中起着重要作用,影响着传感器配置结果.但是,已有的传感器配置方法,却较少地考虑传感器融合在传感器配置过程中的作用.针对传感器配置研究的这一不足,提出了一种传感器配置方法.首先基于证据(D-S)理论,建立了传感器配置模型;然后提出了一种改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO),以求解出传感器配置结果.仿真实验表明:提出的方法是有效的,与对比方法相比,在给定检测精度下,明显地减少了传感器数量,降低配置代价,改善了配置结果.     

基于传感器最优配置的等价空间故障检测方法

提出一种基于传感器最优配置的等价空间故障检测方法．针对线性时不变动态系统,给出了传感器最优配置问题的描述,以及基于传感器最优配置的故障检测多目标优化问题的描述．在系统可供测量的N个变量中,选择能获得关于系统故障尽可能多信息的m个变量作为测量变量,在满足对故障具有尽可能高的灵敏度,同时对扰动等未知信号具有尽可能强的鲁棒性的条件下,使整个系统测量成本达到最低．仿真算例说明了所提出设计方法及算法的有效性．     

装备健康管理中的传感器优化配置问题研究

传感器优化配置是装备健康管理(HM)的基础。考虑传感器失效对健康管理能力的影响,以传感器代价和漏检故障的危害程度最小为优化目标,以检测性能指标为约束条件,建立了传感器优化配置的模型;并针对传感器优化配置是一个多目标非线性整数规划问题,提出了基于扩展微粒子群优化算法的模型求解方法。应用实例表明了模型和算法的有效性。     

柔性结构形态重构的感知网络优化配置研究

以航天结构健康监测为研究背景,针对柔性板状结构形态重构的感知网络进行优化配置研究.在基于应变模态的结构形态重构算法中,以应变位移转换矩阵的条件数作为传感器优化配置的优化准则,以结构形态重构误差作为优化效果评价指标,采用一种改进的模拟退火算法对传感器优化配置进行了研究.针对传感器优化配置中的传感器数量、位置、方向以及多个目标的综合进行了传感器配置优化设计,仿真结果显示通过传感器配置的优化设计,可以有效地提高柔性结构的形态重构效果.最后,通过实验验证了传感器优化配置的有效性,为结构形态重构的感知网络优化配置提供了一定的理论依据.     

人工鱼群算法在桥梁传感器优化配置中的应用

为了实现桥梁结构健康监测传感器的优化配置,用尽可能少的传感器获取尽可能多的反映桥梁结构健康状况的信息,将人工鱼群算法应用于一座拱桥的传感器配置中,利用人工鱼的三种典型行为,解决桥梁传感器优化配置问题。结果表明,人工鱼群算法自适应能力强,收敛精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置。     

基于静力测试的三维曲面结构测点优化配置

传感器测点优化配置在结构健康监测系统中具有重要作用。针对结构健康监测中静力作用下三维曲面结构变形状况进行了研究,提出了三维曲面结构的测点优化配置方法。首先,对三维曲面结构进行测点组合选取,根据已知测点的响应值采用三维超曲面样条函数插值估计未布置测点的响应值,然后建立适应度函数,对未布置测点的估计值与实际值的误差进行判定,最后通过二重结构编码遗传算法对测点组合进行优化,选取适应度函数值最小的测点配置方案,从而实现了传感器测点优化配置的目的。应用该方法对简支的圆柱壳弯曲变形进行了测点优化配置,得到的适应度函数值最小的测点配置方案中,未布置测点的估计值与实际值的误差为1.10％,从而验证了该方法的可行性和有效性。     

故障诊断中传感器配置优化的复杂性分析

为分析故障诊断中传感器(或测试点)配置优化问题的复杂性,在系统有向图模型中引入传感器配置掩码,定义了系统掩码有向图模型和多故障源集合的传感器配置掩码,利用传感器集合运算表达式形式化描述了系统故障可检测性和多故障可分辨性两个诊断性能指标,在此基础上提出了故障诊断传感器最优配置存在问题为NP困难问题的复杂性定理。通过归约到可满足问题(SAT)对提出的定理进行了严格证明,并设计一种自底向上的搜索算法寻找满足多故障可诊断性的传感器近似优化配置。     

完备ARRs集的生成方法及传感器优化配置应用

广泛应用于故障诊断和传感器优化、分析、证实的解析冗余关系(Analytical redundancy relations,ARRs)缺乏系统、有效的方法来产生完备ARRs集,为此,提出了一种逐次消元法。该方法以系统元关系(Primary relations,PRs)为基础,通过若干次循环消元过程,生成了完备ARRs集,同时生成了对应的假定特征矩阵(Hypothetical signature matrix,HSM);基于HSM,把传感器优化配置问题映射为一个特殊的0-1整数规划模型,并用分支定界法求解该模型。应用表明,该方法能在不降低故障检测率、隔离率的前提下减少传感器数目,降低了测试代价,对故障诊断中的传感器配置问题有借鉴意义。