一种改进的实时嵌入式系统容错优化方法

容错技术中硬件冗余会产生较高的设计和生产成本.针对该问题,提出一种改进的实时嵌入式系统容错优化方法,基于检查点容错技术综合分析系统故障性能、硬实时任务时间约束和软实时任务的效用函数值.以设计的容错模型为基础,计算系统故障概率保证其在故障最大概率值内,给出硬任务截止时间确定可调度性,并应用改进的禁忌搜索算法获得软任务效用函数最佳值,算法有2种简单的邻节点结构,其禁忌准则遵循邻节点方法禁忌,优化效率明显改善.实验结果表明,该方法可进行故障分析等综合分析,并能迅速获得最大效用函数值.     

翼伞系统最优归航轨迹设计的敏感度分析方法

本文对三自由度翼伞系统归航轨迹优化问题进行了研究,采用控制变量参数化与时间尺度变换相结合的优化算法对翼伞系统的最优控制问题进行数值求解.该方法是基于灵敏度分析的优化算法,将控制量以及控制量转换时间转化为一系列参数优化问题同时进行求解.仿真结果表明,相对于基于两端边值优化算法而言,灵敏度分析法只需要正向积分进行求解,因而具有计算简单、耗时短等优点,其控制效果良好,距离偏差和方向偏差均满足实际需求,有效地提高了翼伞系统的着陆精度,验证了该优化算法的可行性.     

磁悬浮直线电动机H∞鲁棒控制器及其蚁群算法优化设计

磁悬浮永磁直线电动机在结构上取消了机械传动的中间环节,具有磁悬浮和直接驱动的特点.针对磁悬浮永磁直线电动机由于悬浮高度不同,在磁悬浮和直接驱动运行过程中存在自身参数摄动和外界干扰突出的问题,设计基于蚁群算法的H_∞鲁棒控制器,以保证系统对这些不确定性具有良好的鲁棒性.建立包含磁悬浮永磁直线电动机参数摄动和外界干扰的状态空间模型.推导出无须满足正则条件约束的Riccati不等式,给出H_∞鲁棒控制器的解析表达式.针对H_∞控制器中加权矩阵选择的困难,采用蚁群算法对加权矩阵进行寻优.最后在MATLAB环境下对控制系统进行仿真研究.仿真实验表明基于蚁群算法的磁悬浮永磁直线电动机控制系统的性能比优化前有较明显改善,说明该方法的可行性和有效性.     

基于权重阈值寻优的案例推理分类器特征约简

为提高案例推(case-based reasoning,CBR)分类器的分类准确率并降低时间复杂度,本文提出了一种基于权重阈值寻优的特征约简策略.首先通过基于数据驱动的方法对特征权重进行分配,得到每个特征的权重结果;其次,设计特征权重重要度阈值的适应度函数,并利用遗传算法对该重要度阈值进行优化搜索,最后根据得到的优化阈值与特征的权重分配情况,删除权重小于该阈值的特征从而完成特征的约简过程.通过对比实验,本文所提策略能够有效提高CBR分类器的分类准确率并降低时间复杂度,表明了权重阈值寻优约简策略的可行性与优越性.验证了本文方法不仅可以降低CBR分类器的时间复杂度,而且能够提高CBR的决策与学习能力.     

互联电网自动发电控制功率分配的改进逼近于理想解的排序--Q多目标优化算法

本文提出了一种多目标决策与强化学习相结合的改进的逼近于理想解的排序(technique for order preference similar to an ideal solution,TOPSIS)-Q算法,有效解决了自动发电控制(automatic generation control,AGC)总功率指令分配到风电、水电、火电等各类AGC机组的动态随机多目标优化问题.算法采用3个不同的目标Q值矩阵进行迭代更新,然后利用改进TOPSIS方法对Q值矩阵进行多目标决策处理,客观地给出各目标的动态最优权重系数,从而得到各状态-动作对的综合评价判据.IEEE标准两区域模型仿真研究验证了改进TOPSIS-Q算法在AGC机组功率多目标动态优化分配过程应用的可行性和有效性,在复杂随机扰动的环境中提高系统CPS性能的同时,有效降低了AGC机组调节成本和碳排放.     

自适应小世界粒子群优化算法

提出一种基于小世界网络的自适应拓扑结构。每个粒子都与它的近邻粒子进行交互,其有一定概率通过小世界重置与远方的粒子进行沟通;为粒子群体的每个维度分配一个特定的小世界网络,不同维能够学习不同邻居的历史信息;粒子的邻域大小与小世界重置的概率将在种群收敛状态的基础上进行自适应调整。利用标准函数集对该算法进行测试,测试结果表明,通过该机制,粒子群体具有更好的搜索多样性,能够平衡全局探索与局部开发。     

面向对象存储的文件系统Lustre

针对Lustre文件系统主要运用在高性能计算集群系统上的情况,分析Lustre文件系统的系统结构及其内部实现机制,测试系统在不同参数影响下的性能,认为Lustre可以运用在高性能集群系统上,也能运用在由普通计算机和 TCP／IP网络构建的集群系统上。实验结果表明,在TCP／IP协议和千兆交换机下, Lustre的并发性很难发挥,但设置合适的客户端数和系统参数可以优化其性能,相对本地磁盘系统, Lustre系统仍有较大的性能提高和实用价值。     

引入测评机制的综合学习粒子群优化算法

综合学习粒子群算法（CLPSO）能够改善粒子群算法多样性差且易局部收敛的问题,相比传统PSO算法能够一定程度避免算法早熟,但却存在收敛速度慢的问题。对此,提出一种CLPSO的改进算法（CLPSO‐II）,为每个粒子随机构造两个学习粒子,引入测评机制,择优学习。实验结果表明,CLPSO‐II能有效提高CLPSO的搜索效率,在处理多峰函数时,其性能优于传统粒子群算法（PSO）、全面学习粒子群算法（FIPS）和综合学习粒子群算法（CLPSO）。     

基于多目标优化模型的电动汽车增程器油耗及排放优化

针对增程式电动汽车油耗和排放优化问题,首先综合考虑增程器的油-电转换效率特性、HC排放特性、CO排放特性以及NOx排放特性,构造了增程器油耗和排放多目标优化模型,同时结合实际增程器工作中的机械和电气约束特征,分析了多目标优化模型的3种转速、转矩约束条件.然后采用多目标粒子群算法和加权尺度法对增程器油耗和排放多目标优化模型进行了离线优化,得出了增程器的最优全局工作点和各功率值下的多目标最优工作曲线.最后,采用NEDC,FTP和HWFET3种测试工况在AVL Puma Open发动机测试台架上进行了实验,并和基于最佳制动燃油消耗率(BSFC)的油耗单目标优化模型进行了比较.结果表明,本文提出的方法能够以微弱的油耗增加为代价,有效的改善整车的HC,CO和NOx排放.     

改进的r支配高维多目标粒子群优化算法

高维多目标优化问题是广泛存在于实际应用中的复杂优化问题,目前的研究方法大都限于进化算法.本文利用粒子群优化算法求解高维多目标优化问题,提出了一种基于r支配的多目标粒子群优化算法.采用r支配关系进行粒子的比较与选择,并结合粒子群优化算法收敛速度快的优势,使得算法在目标个数增加时仍保持较强的搜索能力;为了弥补由此造成的群体多样性的丢失,优化非r支配阈值的取值策略;此外,引入决策空间的拥挤距离测度,并给出新的外部存储器更新方法,从而进一步防止算法陷入局部最优.对多个基准测试函数的仿真结果表明所得解集在收敛性、多样性以及围绕参考点的分布性上均优于其他两种算法.