有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法及液压可靠性优化应用
发布时间：2021-07-20 18:43
液压系统因其功率重量比大的优势,在实际生产中应用十分广泛,尤其是在大型、重型装备中。系统的可靠性决定着设备能否正常运行,对系统进行可靠性优化可实现低成本和高可靠性等目标。相比传统优化方法,群智能算法对于解决液压系统可靠性优化这类复杂的优化问题有着突出优势。因此,研究用有向动态拓扑结合两阶段多作用力微粒群算法和蝙蝠算法形成有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法,并用此算法对液压系统的可靠性进行优化。首先,针对标准微粒群算法及蝙蝠算法作用力规则简单的问题,提出一种两阶段多作用力规则,前期构造平衡引斥力规则,后期构造单一引力规则,将两阶段作用力规则分别与标准微粒群算法和蝙蝠算法结合,形成两阶段多作用力微粒群算法和两阶段多作用力蝙蝠算法。通过标准测试函数对改进后的微粒群算法和蝙蝠算法的搜索性能进行测试,并与其他改进算法对比,验证两阶段多作用力微粒群算法和两阶段多作用力蝙蝠算法的可行性。其次,针对单一算法易陷入局部最优的问题,提出一种有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法,利用一种有向动态拓扑结构做到算法之间优势互补,加强算法个体间的信息交互能力,提高算法的搜索性能。利用标准测试函数对有向动态拓扑多...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
标准PSO算法流程框图
第4章有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法-45-第4章有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法单一的两阶段多作用力微粒群(TMFPSO)算法或两阶段多作用力蝙蝠(TMFBA)算法不能很好搜索到某些测试函数的可接受解，为解决这一问题，将TMFPSO算法和TMFBA算法融合形成多作用力PSO-BA算法；其次，为加强个体之间的信息交互，实现更好的信息交流共享，研究一种有向动态拓扑(DirectedDynamicTopology,DDT)结构，并将该拓扑结构与TMFPSO算法和TMFBA算法融合形成的多作用力PSO-BA算法结合形成有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法；最后，对有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法的拓扑特征参数及搜索性能进行测试，并与TMFPSO算法和TMFBA算法的结果对比，验证有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法的可行性与优越性。本章研究思路如图4-1所示。图4-1本章研究思路4.1多作用力PSO-BA算法单一算法易陷入局部最优，不能很好搜索到最优解，从上文测试结果可知，对于一些测试函数，如函数f6(x)，两阶段多作用力微粒群(TMFPSO)算法和两阶段多作用力蝙蝠(TMFBA)算法没有搜索到最优解。为了有效解决这一问题，将TMFPSO算法和TMFBA算法融合形成多作用力PSO-BA算法。算法混合原理：TMFPSO算法和TMFBA算法的并行混合，即每次迭代时两算法分别独立搜索，将其中较好的结果作为下次迭代的共同初值。充分利用TMFPSO算法全局搜索能力好和TMFBA算法局部搜索能力好的优势，提高算法的整体搜索性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Review of Antiswing Control of Shipboard Cranes[J]. Yuchi Cao,Tieshan Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(02)
[2]基于EDEM的边帮采煤机螺旋输送性能研究[J]. 张强,张晓宇,吴泽光,王聪,张旭,苏明星. 煤炭科学技术. 2020(02)
[3]一种动态调整惯性权重的混合粒子群算法[J]. 胡堂清,张旭秀,曹晓月. 电光与控制. 2020(06)
[4]锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真[J]. 吴娜,袁名伟. 锻压技术. 2020(01)
[5]需求响应的微电网优化调度及改进的蝙蝠算法[J]. 沈艳军,杨博. 华中科技大学学报(自然科学版). 2020(02)
[6]采用鲸鱼算法的可控扩散叶型优化设计[J]. 黄松,阳诚武,韩戈,赵胜丰,王名扬,卢新根. 西安交通大学学报. 2020(03)
[7]高速经编机槽针机构运动精度可靠性优化[J]. 聂飞飞,周金宇,曹清林. 机械设计与制造. 2019(12)
[8]基于鲨鱼优化算法的液压伺服系统自抗扰控制[J]. 周美玲,刘悦. 电气传动. 2019(11)
[9]基于改进蝙蝠算法的模糊PID规则优化研究[J]. 杜学武,张明新,沙广涛,伍秋玉. 计算机工程. 2020(08)
[10]有杆泵排采系统冗余可靠性优化设计[J]. 陈晓宁,刘春花,刘国强,吴建军,刘新福. 石油矿场机械. 2019(05)
硕士论文
[1]有向自组织动态拓扑混合群智能算法及应用[D]. 张晓磊.燕山大学 2019
[2]基于混合群智能算法的液压矫直机PID参数优化[D]. 杨晓荣.燕山大学 2018
[3]料耙液压系统故障诊断专家系统和优化研究[D]. 文小莉.武汉科技大学 2016
[4]动态拓扑两阶段微粒群算法及多态系统可靠性优化[D]. 檀雪云.燕山大学 2016
本文编号：3293374
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
标准PSO算法流程框图
第4章有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法-45-第4章有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法单一的两阶段多作用力微粒群(TMFPSO)算法或两阶段多作用力蝙蝠(TMFBA)算法不能很好搜索到某些测试函数的可接受解，为解决这一问题，将TMFPSO算法和TMFBA算法融合形成多作用力PSO-BA算法；其次，为加强个体之间的信息交互，实现更好的信息交流共享，研究一种有向动态拓扑(DirectedDynamicTopology,DDT)结构，并将该拓扑结构与TMFPSO算法和TMFBA算法融合形成的多作用力PSO-BA算法结合形成有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法；最后，对有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法的拓扑特征参数及搜索性能进行测试，并与TMFPSO算法和TMFBA算法的结果对比，验证有向动态拓扑多作用力PSO-BA算法的可行性与优越性。本章研究思路如图4-1所示。图4-1本章研究思路4.1多作用力PSO-BA算法单一算法易陷入局部最优，不能很好搜索到最优解，从上文测试结果可知，对于一些测试函数，如函数f6(x)，两阶段多作用力微粒群(TMFPSO)算法和两阶段多作用力蝙蝠(TMFBA)算法没有搜索到最优解。为了有效解决这一问题，将TMFPSO算法和TMFBA算法融合形成多作用力PSO-BA算法。算法混合原理：TMFPSO算法和TMFBA算法的并行混合，即每次迭代时两算法分别独立搜索，将其中较好的结果作为下次迭代的共同初值。充分利用TMFPSO算法全局搜索能力好和TMFBA算法局部搜索能力好的优势，提高算法的整体搜索性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Review of Antiswing Control of Shipboard Cranes[J]. Yuchi Cao,Tieshan Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(02)
[2]基于EDEM的边帮采煤机螺旋输送性能研究[J]. 张强,张晓宇,吴泽光,王聪,张旭,苏明星. 煤炭科学技术. 2020(02)
[3]一种动态调整惯性权重的混合粒子群算法[J]. 胡堂清,张旭秀,曹晓月. 电光与控制. 2020(06)
[4]锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真[J]. 吴娜,袁名伟. 锻压技术. 2020(01)
[5]需求响应的微电网优化调度及改进的蝙蝠算法[J]. 沈艳军,杨博. 华中科技大学学报(自然科学版). 2020(02)
[6]采用鲸鱼算法的可控扩散叶型优化设计[J]. 黄松,阳诚武,韩戈,赵胜丰,王名扬,卢新根. 西安交通大学学报. 2020(03)
[7]高速经编机槽针机构运动精度可靠性优化[J]. 聂飞飞,周金宇,曹清林. 机械设计与制造. 2019(12)
[8]基于鲨鱼优化算法的液压伺服系统自抗扰控制[J]. 周美玲,刘悦. 电气传动. 2019(11)
[9]基于改进蝙蝠算法的模糊PID规则优化研究[J]. 杜学武,张明新,沙广涛,伍秋玉. 计算机工程. 2020(08)
[10]有杆泵排采系统冗余可靠性优化设计[J]. 陈晓宁,刘春花,刘国强,吴建军,刘新福. 石油矿场机械. 2019(05)
硕士论文
[1]有向自组织动态拓扑混合群智能算法及应用[D]. 张晓磊.燕山大学 2019
[2]基于混合群智能算法的液压矫直机PID参数优化[D]. 杨晓荣.燕山大学 2018
[3]料耙液压系统故障诊断专家系统和优化研究[D]. 文小莉.武汉科技大学 2016
[4]动态拓扑两阶段微粒群算法及多态系统可靠性优化[D]. 檀雪云.燕山大学 2016
本文编号：3293374
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