基于混沌免疫遗传算法整定PID参数

针对传统免疫遗传算法PID参数整定速度慢的缺点,通过引入了混沌增殖思想和隔离小生境技术,结合免疫遗传算法的特点,设计了一种智能的PID参数整定方法。该方法利用混沌增殖对初值的敏感性以及随机性、遍历性、规律性,使免疫遗传算法能够更加有效地跳出局部收敛区域而以更快的速度向全局最优值收敛,进而较好地处理了通常遗传算法中遇到的“早熟”问题。通过隔离小生境技术的引入使得子种群的进化不仅同整个种群的进化密切相关,还有自身进化的独立性,这有利于种群个体多样性的保持。通过实际PID参数整定的例子,结果表明该算法能明显改善免疫遗传算法的收敛性能,搜索效率也得到了显著提高。     

小生境遗传模糊PID控制在皮带秤中的应用

采用模糊PID方法控制流量恒定,并结合遗传算法优化PID参数.引入小生境技术,克服了传统遗传算法早熟收敛和后期收敛速度慢以及收敛效率低的缺点,同时对遗传算子也进行了改进,获得理想的全局寻优效果.     

基于递阶和小生境的离散分段遗传算法

为了解决简单遗传算法过早收敛的问题,并进一步改善简单遗传算法的寻优质量,在分析递阶遗传算法和小生境遗传算法的基础上,提出了离散分段遗传算法.该方法在微观上,采用了递阶遗传算法的递阶编码方式和小生境的选择思想.宏观上,通过分层多级寻优操作来适当加快遗传算法的寻优速度.该算法非常适合解决多峰值优化问题,同时也能够有效地修复早熟现象的影响,加快收敛速度.实验表明该方法在性能方面明显优于简单遗传算法.     

改进遗传算法PID参数整定及在漂白温度控制中的应用

遗传算法（GA）是一种基于群智能的全局随机优化算法。针对简单遗传算法（SGA）收敛速度慢、易于早熟等缺点,采用改进的自适应交叉算子和自适应变异算子。结合兼顾性能指标和响应过程平衡的适配函数,以多种改进方式相结合的遗传算法对PID参数进行寻优整定。并将该控制器应用于纸浆漂白温度控制中,仿真结果表明：改进遗传算法能够明显改善收敛速度和寻优效果,当被控对象存在较大纯滞后、时间常数特性较大时,采用本方法优化PID控制器参数可获得比较满意的控制效果。     

非线性方程组求解的一种新方法

针对现有的非线性方程组求解方法不能同时收敛到所有解的问题,提出了一种混合小生境遗传算法的求解新方法.采用确定性拥挤小生境创造出种群的小生境进化环境,克服遗传算法的遗传漂移现象,维持种群的多样性,使算法能同时收敛到多个解;以拟牛顿算法作为遗传算法的局部搜索算子进行精确搜索,进一步提高算法收敛速度和精度.选择了几组典型的多解非线性方程组进行了求解验证,结果表明所设计的混合小生境遗传算法能在解的定义域内同时收敛到所有解,收敛速度快、精度高,是求解非线性方程组全局解的一种有效方法.     

基于共享机制的自适应混合遗传算法

共享机制小生境遗传算法常由于保持算法种群的多样性而减缓了全局收敛速度.针对共享机制的这个缺陷,提出了一种基于共享机制的自适应混合遗传算法.将熵的概念引入共享机制,提出了用以度量种群多样性的小生境熵的概念;构造了小生境半径和进化参数(交叉、变异概率)的自适应计算方法;设计了用于增强算法局部搜索寻优能力的扩展突变算子.最后实验表明,该算法对于解决多模态函数优化问题具有很好的全局搜索能力和较快的收敛速度,能够有效避免早熟收敛.     

基于自适应遗传算法的改进PID参数优化

PID参数设置是决定PID控制性能的关键,为了获取较优的PID控制效果,提出了自适应遗传算法整定和优化PID参数的方法;首先将系统的综合性能控制区分为不同目标的局部性能控制,针对局部目标采用不同的目标函数;之后采用自适应选择、交叉和变异概率对不同控制目标进行PID参数寻优,自适应遗传算法在保持种群多样性的同时能够加快算法收敛;最后通过发动机怠速转速控制应用表明本算法的可行性和有效性:改进的PID控制和遗传算法有效提高了PID参数寻优能力,提高了控制系统的响应能力和稳定性.     

改进的小生境混合遗传算法在函数优化上的应用

为了提高经典小生境遗传算法的收敛性能,加强局部寻优能力,设计了一种新的小生境混合遗传算法.通过判断算法的在线性能指标Xe(s),将模拟退火算法巧妙地融入算法的后期,并针对小生境遗传算法的特点选用格雷码编码,同时设计了自适应的遗传交叉算子.用一个Shubert多峰值函数对改进的算法进行验证,结果表明:新算法的收敛性能和进化效率得到提高,局部寻优能力也有加强.     

面向多模态函数优化的自适应小生境遗传算法

为了解决小生境遗传算法不能准确识别小生境的缺陷,以及算法无法有效平衡快速收敛和保持种群多样性的冲突问题,提出一种自适应小生境遗传算法.在算法中,设计一种改进的小生境识别方法来确定小生境范围,引入用于度量种群多样性的小生境熵概念,并利用小生境熵自适应调整进化参数的取值.同时,改进选择、交叉策略,在识别的小生境基础上将交叉分为境外交叉和境内交叉,用于提高算法的全局搜索能力和局部收敛速度.实验表明,算法对于解决多模态函数优化问题具有收敛速度快和计算量小等优点,能够有效避免遗传漂移现象.     

自适应伪并行退火遗传算法解决最小权剖分问题

通过分析原有遗传算法解决剖分问题时,存在早熟现象的本质原因,对选择算子、交叉算子、变异算子提出了新的实现方法.为进一步提高算法的性能,将退火算法有机融合到遗传算法中,并采用多种群不同策略协同搜索机制,有效地避免过早收敛,对于参数采用构造模糊控制器自适应控制,加快了搜索速度、提高了搜索能力.仿真试验结果表明,该算法能够精确收敛到最优解或次优解.     

电力系统PMU最优配置问题的混合优化算法

针对电力系统潮流计算方程直接可解的PMU最优配置问题,提出了一种引入小生境技术的遗传禁忌搜索混合算法。混合优化算法以小生境遗传算法为主体,避免传统遗传算法“早熟”和解的多样性不足的问题;结合禁忌搜索思想,使用TSR算子进行交叉操作,解决传统遗传算法局部搜索能力较差和收敛速度有待提高的问题。用该算法与其他两种传统算法进行了对比验证,结果表明该混合算法不仅能寻得全局最优解,而且提供了解的多样性,提高了优化效率,具有广阔的应用前景。     

一种改进的分布式查询优化算法

为了提高分布式查询优化算法的性能,在遗传模拟退火混合算法中融入小生境技术,并对混合算法的相应要素进行改进,基于该混合算法,提出了一种改进的分布式查询优化算法。利用小生境技术扩展遗传模拟退火混合算法的探索区域,防止早熟现象发生,简化算法中的Meteopolis规则,以消除混合算法中引入新技术后产生的功能冗余,将混合算法应用到分布式查询优化算法中。实验结果表明,改进的分布式查询优化算法可以稳定地得到最优解,减少分布式数据库查询的代价,提高查询效率。     

异步模拟退火的遗传算法研究

为克服遗传算法(GA)局部搜索能力差和混合遗传算法计算效率低的不足,提出一个异步混合遗传算法框架。该框架主要由遗传算法、小生境操作和模拟退火三部分组成,模拟退火相对遗传算法和小生境操作采用异步执行方式。并行计算环境由两台计算机通过交换机连接构成,一台计算机计算遗传算法和小生境操作,另外一台计算机计算模拟退火,两台计算机之间通过并行虚拟机进行数据交换。以旅行商问题(TSP)作为算例,实验结果验证了新算法的有效性和高效性。     

分布式并行计算环境下混合遗传算法的研究

为提高混合遗传算法的计算效率和求解质量,提出一个并行混合遗传算法框架。该框架主要由遗传算法、小生境操作和单纯形3部分组成,遗传算法和小生境操作采用串行执行方式,单纯形采用分布式并行执行方式。分布式并行计算环境由4台计算机通过交换机连接构成,并设计了一个动态任务调度方案。一个典型工程算例验证了新算法的有效性,并且在分布式并行环境下取得了较好的加速比和并行效率。     

基于正交试验法的小生境混合遗传算法

在简单遗传算法应用过程中 ,为了解决早熟现象、收敛缓慢和解的精度差等问题 ,提高遗传算法的优化性能 ,借助正交试验法的全局均衡设计思想和自然界的小生境思想 ,在引入了一些高效进化操作的基础上 ,提出了一种基于正交试验法的小生境混合遗传算法 ,并进行了性能分析和实例研究 .研究结果表明 ,该算法能够有效地增强遗传算法的全局收敛性 ,加快进化速度 ,同时算法稳定性也得到了一定的提高     

基于单纯形的小生境混合遗传算法

总结单纯形搜索算法的核心思想.然后提出单纯形交叉方向算子和最优小生境、次差小生境与最差小生境3个概念.在最优小生境中采用单纯形搜索算法得到局部极值,在最优小生境与次差小生境之间用单纯形交叉方向算子产生优秀个体,而在最差小生境中采用受限单纯形搜索产生优秀个体,从而构成基于单纯形的小生境混合遗传算法SimplexNich-HGA.最后用SimplexNiche-HGA、单纯形混合遗传算法Simplex-HGA 以及基本遗传算法SGA求函数Rosenbrock的极值,并进一步用SimplexNiche-HGA和Simplex-HGA 求多峰值函数Shubert的极值,验证算法的正确性和求多峰值函数的极值的效率.     

基于DNA计算的混合遗传算法研究*

提出一种混合遗传算法。该算法从微观策略和宏观遗传策略两方面考虑,在微观方面将DNA计算引入到交叉算子和变异算子中;在宏观方面提出一种以遗传算法流程为基础,引入改进的小生境模拟退火操作,构造合理的混合框架。典型算例的实验结果表明,该算法有效,收敛性好。     

基于GA的矢量水听器阵相位误差校正方法

针对矢量水听器阵的阵列流型和误差模型,研究当矢量水听器各通道存在相位误差时,应用music算法进行方位估计和应用遗传算法进行相位误差校正的问题。为校正误差,针对传统遗传算法在对方位和相位误差进行联合估计时可能存在早熟等缺点,提出了一种将自适应和小生境技术混合的遗传算法,用动态的自适应函数值分配传统遗传算法中固定的交叉、变异概率,得到最优解,用小生境技术可以得到全局最优解。最后通过计算机仿真,验证了算法的可行性和准确性。     

基于小生境遗传算法的物流配送路径优化研究

通过对物流车辆配送过程的分析,建立了带时间窗约束的物流配送路径优化问题的数学模型。针对遗传算法具有早熟的缺点,将小生境技术引入遗传算法,构建小生境遗传算法。最后,将小生境遗传算法应用于所建立的物流配送路径优化模型的求解,实验结果表明小生境遗传算法在一定程度上可以避免标准遗传算法早熟现象的发生,提高了其求解物流配送路径优化问题的效率。