基于改进引力搜索算法的桁架结构优化设计
发布时间：2021-08-17 05:44
引力搜索算法是近几年提出的较有竞争力的群智能优化算法,然而,标准引力搜索算法存在后期收敛速度慢的缺点。为有效利用优化算法来解决结构优化的问题,提出一种改进的引力搜索算法（improved gravitational search algorithm,IGSA）。通过引入Logistic映射,使GSA初始种群遍历整个搜索空间,提高算法找出最优解的可能性。通过引入粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）的信息交互机制,利用个体粒子历史最佳位置和种群历史最佳位置动态调整粒子的速度和位置,使个体粒子更快地向适应度值更高的位置移动,使算法搜索能力加强。对6个经典测试函数进行寻优,结果表明改进后算法收敛速度快,收敛精度高,稳定性较佳,跳出局部最佳解的能力较强。用IGSA和GSA对72杆空间桁架进行尺寸优化,与其他算法相比,结果表明IGSA得到最优值的迭代次数明显减少,得到的最优解明显优于通用算法。
【文章来源】：计算机技术与发展. 2020,30(05)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
改进引力搜索算法的流程
系数曲线
在相同约束条件下,与其他文献中的结果进行比较,优化结果见表3,图6给出了IGSA求解72杆桁架结构设计问题的典型收敛曲线。表3 72杆空间桁架优化结果的比较 组号 杆件号 文献[22] 文献[23] 文献[24] 文献[25] GSA IGSA A1 1～4 101.355 102.258 100.000 103.871 101.89 100.968 A2 5～12 345.548 382.967 345.161 359.354 342.981 350.257 A3 13～16 264.258 220.258 309.677 243.225 271.92 263.290 A4 17～18 367.290 391.999 335.483 326.451 361.63 369.870 A5 19～22 326.903 170.516 296.774 394.193 326.05 343.032 A6 23～30 335.483 353.548 341.935 343.225 340.12 331.225 A7 31～34 64.516 64.516 77.419 64.516 64.516 64.516 A8 35～36 64.516 97.355 106.451 64.516 64.516 64.516 A9 37～40 825.869 713.999 745.160 803.869 811.16 820.063 A10 41～48 332.128 373.741 377.419 338.064 326.04 332.322 A11 49～52 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 A12 53～54 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 A13 55～58 1 224.062 1 340.901 1 1 132.256 1 1 172.90 1 235.29 1 213.352 A14 59～66 332.774 324.774 325.806 338.516 337.48 331.741 A15 67～70 64.516 64.516 67.741 64.516 64.516 64.516 A16 71～72 64.516 64.516 100.000 64.516 64.516 64.516 重量 172.21 176.28 174.98 172.91 172.48 172.19 注:重量栏的单位为kg,其余项单位为mm2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的医学图像分类算法研究[J]. 陈迪,李宁. 电子设计工程. 2019(02)
[2]混合遗传算法在塔吊装载问题中的应用[J]. 张鸽,张弘,李宗亮. 计算机与数字工程. 2018(10)
[3]FCM融合改进的GSA算法在医学图像分割中的研究[J]. 冯飞,刘培学,李丽,陈玉杰. 计算机科学. 2018(S1)
[4]基于改进蚁群算法的消防路线规划系统[J]. 许向阳,吴泽华. 通信技术. 2018(06)
[5]融合混沌反学习与蜂群搜索算子的引力搜索算法[J]. 丁知平. 计算机系统应用. 2018(04)
[6]基于动态引力常数和种群递减的引力搜索算法[J]. 李静,高兴宝. 系统科学与数学. 2018(01)
[7]模拟植物生长算法的改进策略及桁架结构优化研究[J]. 石开荣,阮智健,姜正荣,张原,林全攀. 建筑结构学报. 2018(01)
[8]基于引力搜索算法的植保无人机三维路径规划方法[J]. 王宇,陈海涛,李海川. 农业机械学报. 2018(02)
本文编号：3347180
【文章来源】：计算机技术与发展. 2020,30(05)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
改进引力搜索算法的流程
系数曲线
在相同约束条件下,与其他文献中的结果进行比较,优化结果见表3,图6给出了IGSA求解72杆桁架结构设计问题的典型收敛曲线。表3 72杆空间桁架优化结果的比较 组号 杆件号 文献[22] 文献[23] 文献[24] 文献[25] GSA IGSA A1 1～4 101.355 102.258 100.000 103.871 101.89 100.968 A2 5～12 345.548 382.967 345.161 359.354 342.981 350.257 A3 13～16 264.258 220.258 309.677 243.225 271.92 263.290 A4 17～18 367.290 391.999 335.483 326.451 361.63 369.870 A5 19～22 326.903 170.516 296.774 394.193 326.05 343.032 A6 23～30 335.483 353.548 341.935 343.225 340.12 331.225 A7 31～34 64.516 64.516 77.419 64.516 64.516 64.516 A8 35～36 64.516 97.355 106.451 64.516 64.516 64.516 A9 37～40 825.869 713.999 745.160 803.869 811.16 820.063 A10 41～48 332.128 373.741 377.419 338.064 326.04 332.322 A11 49～52 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 A12 53～54 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 64.516 A13 55～58 1 224.062 1 340.901 1 1 132.256 1 1 172.90 1 235.29 1 213.352 A14 59～66 332.774 324.774 325.806 338.516 337.48 331.741 A15 67～70 64.516 64.516 67.741 64.516 64.516 64.516 A16 71～72 64.516 64.516 100.000 64.516 64.516 64.516 重量 172.21 176.28 174.98 172.91 172.48 172.19 注:重量栏的单位为kg,其余项单位为mm2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的医学图像分类算法研究[J]. 陈迪,李宁. 电子设计工程. 2019(02)
[2]混合遗传算法在塔吊装载问题中的应用[J]. 张鸽,张弘,李宗亮. 计算机与数字工程. 2018(10)
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[4]基于改进蚁群算法的消防路线规划系统[J]. 许向阳,吴泽华. 通信技术. 2018(06)
[5]融合混沌反学习与蜂群搜索算子的引力搜索算法[J]. 丁知平. 计算机系统应用. 2018(04)
[6]基于动态引力常数和种群递减的引力搜索算法[J]. 李静,高兴宝. 系统科学与数学. 2018(01)
[7]模拟植物生长算法的改进策略及桁架结构优化研究[J]. 石开荣,阮智健,姜正荣,张原,林全攀. 建筑结构学报. 2018(01)
[8]基于引力搜索算法的植保无人机三维路径规划方法[J]. 王宇,陈海涛,李海川. 农业机械学报. 2018(02)
本文编号：3347180
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