基于粒子群优化算法的高阶累积量滤波器

基于高阶累积量（HOC）的自适应滤波器能够滤除高斯噪声或其它具有对称概率分布函数的噪声，其解法一般采用的是梯度搜索法，但是梯度搜索过程难以避免局部收敛而且计算复杂．粒子群优化算法（PSO）具有算法简洁，易于实现，且不需要梯度信息等优势．使用粒子群优化算法求解高阶累积量自适应滤波器系数优化问题，为滤波器参数的优化提供了一种新的思路．仿真结果表明，使用PSO优化算法求解自适应滤波器系数能获得更高的精度．同时PSO算法受系统跃变的影响较小，因此它在求解非平稳过程模型系统时具有一定的优势．     

基于改进PSO算法的自适应均衡算法

传统的自适应均衡算法存在收敛速度慢,稳定性差、均衡效果不理想等缺点,从而使自适应均衡器在高速光纤通信系统中的应用受到限制.具有梯度搜索因子的Grads-PSO算法,结合了传统数值优化方法在计算速度和计算精度上的优势,将梯度法引入粒子群算法中.在梯度搜索因子的指导下,PSO算法的运算过程显得更加有规则,从而提高了算法的收敛速度和运算精度.因此,本文提出将改进PSO算法用作自适应均衡器均衡算法.通过仿真实验表明,改进PSO算法具有收敛速度快,计算精度高的优点,将其作为自适应均衡器的控制算法可收到很好的均衡效果,优于传统的控制算法.     

基于粒子群算法的自适应滤波器研究及应用

针对神经网络自适应滤波器易于陷入局部极小的缺陷,采用抑制局部最优的粒子群算法优化神经网络的权系数,设计了基于改进粒子群算法训练的三层神经网络的自适应滤波器,并将其应用于自适应噪声抵消器.仿真表明,该系统与传统自适应噪声抵消系统相比具有很好的噪声抵消能力,信噪比大大提高.     

基于模拟退火PSO的电力系统无功优化

对粒子群优化算法方法进行改进,把模拟退火机制引入到粒子群优化算法方法中,提出了基于模拟退火粒子群优化PSOSA(PSO with Simulated Annealing)算法,通过适当选择种群大小、调整惯性权重系数ω和退火系数C,以温度的缓慢下降来控制粒子的寻优过程,提高了粒子群优化算法的全局收敛性,改善了粒子的局部搜索能力.建立了以网损最小为目标的电力系统无功优化模型.通过对IEEE-30系统的无功优化计算,结果表明,PSOSA算法具有更好的全局收敛性和良好的搜索能力.     

混合混沌粒子群算法在苯与甲苯闪蒸过程优化中的应用

针对粒子群算法(PSO)所存在的收敛速度慢、易陷入局部极值和优化精度较低等缺点,提出了一种自适应的混合混沌粒子群优化算法(HCPSO),根据群体适应度方差对粒子群进行自适应混沌更新.通过两种经典测试函数的寻优计算,表明HCPSO算法可显著提高寻优搜索的效率和精度.将HCPSO算法应用于苯-甲苯体系闪蒸过程的优化研究,与常规PSO算法对比,结果表明:该优化算法具有寻优效率高、全局性能好和优化结果更稳定的优点.     

地震波阻抗反演的免疫粒子群算法

提出了求解地震反演问题的免疫粒子群优化算法(IPSO).定义了种群多样性指标,在此基础上提出了抗体动态选择机制,分别在进化初期和后期采用不同策略进行抗体选择,与适应度选择、q-选择以及确定性选择方法比较优势明显.提出了基于种群多样性的权重自适应调整策略,在进化初期进行大范围全局搜索,进化后期则在相对较小的空间进行局部精细搜索,缓解了全局搜索和局部搜索之间的矛盾.二十层理论模型计算表明,IPSO算法不依赖于初始模型选择,在无噪和加入20%噪声情况下反演精度均明显优于标准粒子群算法(PSO)和自适应粒子群算法(APSO);成庄煤矿四、五盘区实际地震资料反演结果表明,IPSO算法能够准确识别煤层及顶底板位置,明显提高了弱反射波的连续性和可检测性.     

混沌模拟退火粒子群优化算法研究及应用

针对粒子群优化算法容易陷入局部极值点、进化后期收敛速度慢、精度较差等缺点,提出混沌模拟退火粒子群优化(PSO)算法.引入混沌理论对粒子群优化算法的参数进行自适应调整,提高了算法的全局收敛性能|采用模拟退火(SA)算法,依据概率性的劣向转移,以一定概率接受劣解,使算法具有跳出局部最优而实现全局最优的能力.引入自适应温度衰变系数,使模拟退火算法能够根据当前环境自动调整搜索条件,从而提高算法的搜索效率.通过7个经典函数测试混沌模拟退火粒子群优化算法的性能,并将其应用于Job Shop调度问题.仿真实验结果表明,采用新算法有效地克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,与遗传算法、粒子群优化算法相比寻优性能更佳.     

基于混合粒子群算法的梯级泵站优化调度

针对不同时段电价差异,以流量平衡为基础,建立以梯级泵站耗电电费最小为目标的优化调度模型,并采用粒子群算法求解.为克服粒子群优化算法易早熟、迭代后期收敛速度慢的缺点,引入免疫思想,以粒子适应度为标准,通过克隆变异算子、疫苗接种算子和优胜劣汰算子,构建双粒子群,增强了粒子群搜索精度和搜索范围,并将其应用于广东某供水工程.优化调度仿真对比分析表明:免疫粒子群算法(IAPSO)能够有效地解决梯级泵站优化调度问题,降低了泵站运行成本,与基本粒子群算法(PSO)和自适应惯性权重粒子群算法(APSO)相比,收敛速度更快,搜索精度更高.     

基于正态分布衰减惯性权重的粒子群优化算法

针对粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法无法在提高收敛速度的同时避免早熟的缺陷,提出基于正态分布衰减惯性权重粒子群优化(normal distribution decay inertial weight particle swarm optimization,NDPSO)算法.以正态分布曲线作为惯性权重的衰减策略曲线,通过引入控制因子对粒子的位置进行改善,使得NDPSO算法能很好的在优化过程中平衡全局搜索和局部搜索能力.使用8个标准函数测试分别对粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)、线性权重衰减粒子群优化(linear decay inertial weight particle swarm optimization,LDWPSO)、指数权重衰减粒子群优化(exponential decay weight particle swarm optimization,EXPPSO)、收缩因子粒子群优化(constriction factor particle swarm optimization,CFPSO)、高斯分布衰减惯性权重粒子群优化(Gaussian decay inertial weight particle swarm optimization,GDIWPSO)、基于动态加速度系数的粒子群优化(particle swarm optimization based on dynamic acceleration coefficients,PSO-DAC)、性权重自适应粒子群优化(inertia weight adaptive particle swarm optimization,简称PSO-LH)算法以及NDPSO算法进行仿真,分析他们的收敛速度和收敛精度.结果表明,NDPSO算法不管在单峰函数问题还是多峰函数问题上,总体性能都优于其他算法.     

基于粒子群算法的自适应LMS滤波器设计及可重构硬件实现

自适应滤波器设计是典型的多参数组合优化问题,利用一种改进的粒子群优化算法（MPSO）来优化设计自适应LMS滤波器．将滤波器设计问题转化为滤波器参数优化的问题,利用改进的粒子群算法MPSO搜索整个参数空间,从而获得全局优化的系数．设计的滤波器应用于系统的跟踪响应中,并在基于可重构硬件的平台上实现自适应滤波器．从收敛和失调性能指标评价所设计的LMS滤波器,实验结果表明设计的LMS滤波器具有较好的性能,证明了这种方法的有效性和优越性．     

基于粒子群算法的模糊滤波器优化方法

根据粒子群算法可以搜索全局最优的特点,提出一种新的基于粒子群算法优化模糊隶属函数,从而对带有脉冲噪声图像进行模糊中值滤波的方法.该方法给出一个新的模糊熵定义,采用改进粒子群优化算法寻求隶属函数的最优参数,依照最大熵准则将图像变换到模糊域,然后对需要处理的噪声图像进行滤波.实验表明,提出的方法可以很好地滤除图像中的脉冲噪声,自适应性强.     

改进的自适应均值滤波算法及应用

燃煤锅炉的燃烧过程复杂且不稳定,监视系统的图像可能受到各种噪声的干扰,针对此问题,提出一种改进的自适应均值滤波算法。此算法利用自适应阈值和图像的全局统计特性对滤波系数加以优化。实验结果表明,该方法可以更有效地减少噪声,并可以保护图像的边缘信息。由于阈值选取具有自适应性,可推广应用到其它去噪领域。     

基于粒子群优化模糊核聚类的电梯群交通模式识别

为了改善电梯群控系统的性能,使电梯群节能并高效运行,针对不同的交通模式采用合理的调度算法对电梯群进行优化调度,提出一种基于粒子群(PSO)的模糊核聚类算法(KFCM)的电梯交通流模式识别方法．利用基于梯度下降的粒子群优化算法代替KFCM算法的迭代过程,可使算法具有较强的全局搜索能力和局部搜索能力,并降低了KFCM算法对初始值的敏感度．利用核方法将低维特征空间的样本映射到高维特征空间,增加对样本特征的优化,并使样本特征在高维特征空间线性可分,更加容易聚类．采用在某办公楼采集的电梯交通流数据作为测试样本,仿真结果表明,与FCM聚类算法相比,该算法具有良好的性能指标,对电梯交通流的聚类效果更准确．     

约束自适应粒子群优化算法及水厂调度

针对粒子群优化算法应用于约束优化问题时易陷入局部极小值的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法. 该算法综合了约束优化问题的目标函数值和约束函数的违反度值作为粒子群优化算法的双适应度值, 采用了双适应值动态判断粒子群优化算法中粒子的优劣. 违反度值的计算引入了自适应加权系数,相应地提出了调整各权系数的自适应策略, 并改进了粒子群优化算法的粒子竞争选择策略,拓展了粒子群优化算法的单适应值的应用范围.应用约束自适应粒子群优化算法实现了城市水厂的节能优化调度. 结果表明, 该算法收敛速度快且结果可靠. 粒子群优化算法为解决工程约束优化问题提供了一条可行途径.     

自适应FIR滤波器的算法研究

针对有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器结构的优化问题,通过在系统辨识模型中的应用,将粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)与传统自适应最小均方(LMS)算法和递归最小二乘(RLS)算法仿真结果进行对比.实验结果表明了3种算法在不同的应用环境和条件下具有各自的优越性,为今后自适应滤波算法的选择提供了一定的参考信息.仿真结果中PSO算法在低阶滤波器应用中具有快速的收敛性、较高的计算精度以及低复杂度等特点,可以将其作为均衡算法对偏振膜色散进行补偿,为这一研究方向提供了新的思路和方法.     

噪声有源控制的模糊神经网络方法

使用Filter-X算法研究有源噪声控制问题，存在需要较高阶次的滤波器和当主噪声路径是非线性时控制效果不佳的缺陷，为此提出了一种基于模糊神经网络的非线性噪声有源自适应控制方法，并给出了一种基于误差梯度下降的学习算法，一个非线性的仿真例子表明，模糊神经网络控制方法对于非线性噪声控制效果明显。     

Stability, Convergence of Harmonious Particle Swarm Optimizer and Its Application

Particle swarm optimizer(PSO),a new evolutionary computation algorithm,exhibits good performance for optimization problems,although PSO can not guarantee convergence of a global minimum,even a local minimum.However,there are some adjustable parameters and restrictive conditions which can affect performance of the algorithm.The sufficient conditions for asymptotic stability of an acceleration factor and inertia weight are deduced in this paper.The value of the inertia weight w is enhanced to(-1,1).Furthermore a new adaptive PSO algorithm-harmonious PSO(HPSO) is proposed and proved that HPSO is a global search algorithm.Finally it is focused on a design task of a servo system controller.Considering the existence of model uncertainty and noise from sensors,HPSO are applied to optimize the parameters of fuzzy PID controller.The experiment results demonstrate the efficiency of the methods.     

Stability, Convergence of Harmonious Particle Swarm Optimizer and Its Application

Particle swarm optimizer (PSO), a new evolutionary computation algorithm, exhibits good performance for optimization problems, although PSO can not guarantee convergence of a global minimum, even a local minimum. However, there are some adjustable parameters and restrictive conditions which can affect performance of the algorithm. The sufficient conditions for asymptotic stability of an acceleration factor and inertia weight are deduced in this paper. The value of the inertia weight w is enhanced to (-1,1). Furthermore a new adaptive PSO algorithm-harmonious PSO (HPSO) is proposed and proved that HPSO is a global search algorithm. Finally it is focused on a design task of a servo system controller. Considering the existence of model uncertainty and noise from sensors, HPSO are applied to optimize the parameters of fuzzy PID controller. The experiment results demonstrate the efficiency of the methods.     

Adaptive ANFIS-based filter for active control of sinusoidal primary noise in nonlinear path

Linear active noise control (ANC) system is promising in suppressing broadband and narrowband noise in a linear acoustic site.However,in some situations,the acoustic systems are nonlinear which make the primary noise being nonlinear distortion at the canceling point,and the linear ANC system maybe can not work well for these cases.This paper presents an adaptive network-based fuzzy inference system (ANFIS)-based nonlinear filter for active noise control,which is expected to be successfully applied to situations with nonlinear distortion.In the proposed adaptive control algorithm,the parameters are updated by gradient descent method.In the simulations,the secondary-path FIR model coefficients are estimated in advance by off-line system identification method,and one case for sinusoidal primary noise with nonlinear distortion is presented,which verifies the effectiveness of the proposed system in suppressing sinusoidal noise generated by rotating machines,e.g.,engines in vehicles.     

Hook-Jeveese搜索法和改进的微粒群算法的混合算法

提出一个求解无约束最优化问题的新的混合算法Hooke-Jeeves搜索法和惯性权重线性调整的局部收缩的微粒群算法的混合算法。该算法不需要计算梯度,容易应用于实际问题中。通过对微粒群算法的修正,使混合算法具有更加精确和快速的收敛性。主要目的是通过加入混合策略证明标准微粒群算法是能够被改进的。利用6个基准测试函数进行仿真计算比较,计算结果表明,新混合算法在求解质量和收敛速率上都优于其它的两种算法(PSO和与混沌相结合的PSO算法)。仿真结果表明,新算法是求解无约束最优化问题的一个高效的算法。