遗传禁忌搜索算法收敛性和时间复杂度分析

遗传禁忌搜索算法多用于车辆路径优化、旅行商问题等,试验证明:融合遗传算法与禁忌搜索算法的混合算法相比单一算法的性能有较大提升,但缺少理论证明。本文阐述了遗传禁忌搜索算法的混合策略,从理论上对该算法的收敛性进行了证明,对时间复杂度进行了分析。应用马尔科夫链模型证明了遗传禁忌搜索算法是以概率1收敛到全局最优解的,并应用求解随机算法时间复杂度的方法,即求解算法的期望收敛时间,估算了该算法的时间复杂度,结果证明该算法的时间复杂度与所得解的多样性、问题规模以及遗传算法的种群数量有关。     

基于遗传禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算

提出一种基于遗传禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算的新方法.该方法将全局搜索能力强的遗传算法和局部搜索能力强的禁忌搜索算法结合在一起,通过改进的连续潮流法计算,可快速而准确地获取系统最大静态电压稳定裕度,并在一定程度上弥补遗传算法和禁忌搜索算法单独使用的不足.应用该混合算法对IEEE14节点系统进行仿真计算,验证了该方法可行且有效.     

FBMC-OQAM系统中一种改进的OPTS算法

针对采用重叠部分传输序列(overlapping partial transmit sequence, OPTS)算法来抑制滤波器组多载波-偏移正交幅度调制(filter bank multicarrier-offset quadrature amplitude modulation, FBMC-OQAM)信号的峰均比(peak-to-average power ratio, PAPR)时会导致计算量过高的问题,在对现有的禁忌搜索算法进行改进后提出一种基于并行禁忌搜索的OPTS(parallel tabu search overlapping partial transmit sequence algorithm, parallel-TS-OPTS)算法,通过将h路传统禁忌搜索算法得出的各自最优解进行遗传交叉操作来优化传统禁忌搜索算法的初始解,从而进一步增大算法搜索到最佳相位因子向量的概率。理论分析与仿真结果表明,本研究的算法可以在获得接近于OPTS算法PAPR抑制效果的同时显著降低算法的计算复杂度,进一步提高FBMC-OQAM系统应用在5G场景中的鲁棒性。     

遗传禁忌混合算法用于3层光网络静态虚拓扑设计

考虑实际中SDH网络技术的广泛应用,研究了IP/SDH/WDM光网络中的静态虚拓扑设计问题,提出一种混合了遗传和禁忌搜索算法的虚拓扑设计算法,详细研究了其关键要素,使其兼有遗传算法的并行搜索和禁忌搜索算法的局部搜索性能以形成综合优势.在NSFnet网络下与已有智能算法的性能进行仿真对比,验证了该算法在资源效用方面的有效性.     

基于模糊系统的接触电阻预测算法研究

运用模糊系统对接触电阻进行预测,通过试验得到试验数据,将试验数据分成训练数据与测试数据,训练数据用于训练模糊系统,测试数据用于测试模糊系统。将梯度下降算法与禁忌搜索算法混合得到改进禁忌搜索算法,训练模糊系统,所用算法依次为梯度下降算法、禁忌搜索算法、所得改进算法,并建立相应的接触电阻回归模型。对所得模型进行测试,结果表明,由改进算法训练模糊系统所得接触电阻模型的测试结果优于其他模型,并且该方法预测接触电阻精确可靠。     

基于改进遗传算法的公交智能调度

针对公交车辆调度的现状以及所处的运营环境,为了兼顾公交公司与乘客的利益,研究了公交智能调度的优化方法.通过对遗传算法(GA)和禁忌搜索算法(TS)进行分析,提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合策略(GA-TS).考虑到遗传算法的早熟收敛和禁忌搜索算法自适应强的问题,将上述两种算法相结合,把禁忌搜索算法独有的记忆思想引入到遗传算法的搜索过程中,构造了新的重组算子,提出了基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合优化调度算法.实验结果表明,该方法能够有效地解决组合优化问题.     

禁忌搜索算法在系统可靠性最优分配中的应用

在分析现有组合优化问题禁忌搜索算法的基础上，给出了一种改进的适合于连续变量全局优化的禁忌搜索算法，为了提高算法的收敛性能，融入了模拟退火机制，并将此算法应用于复杂系统可靠性最优分配问题，仿真实验表明，改进的禁忌搜索算法求解该类问题更有效。     

求解车间调度问题的双禁忌表禁忌搜索算法

针对车间调度问题的特点,为解决传统禁忌搜索算法容易陷入局部最优解的问题,提出一种求解车间调度问题改进的禁忌搜索算法—双禁忌表禁忌搜索算法,该算法通过建立双禁忌表避免在搜索最优解时出现循环的现象.通过该算法与TSAB算法进行比较可知,该算法具有较强的寻优能力.     

面向松耦合可重构系统的软硬件划分算法

针对面向松耦合可重构系统及大任务集下软硬件划分算法研究的不足,提出了一种基于模拟退火算法和禁忌搜索算法相融合的软硬件划分方法。首先,多次运用与初值无关的模拟退火算法对系统DAG关键路径上的节点进行软硬件划分得到初始划分解;然后,采用禁忌搜索算法在初始划分的基础上进行全局寻优得到近似最优解。与禁忌算法相比,提出的算法划分质量较优,且算法运行时间最多可缩短为原来的53%。     

基于GA-TS混合算法的多装配线调度建模

针对多装配线流水车间调度问题,考虑遗传算法的早熟收敛特性和禁忌搜索算法具有记忆能力的局部寻优特性,将遗传算法和禁忌搜索算法进行结合,提出基于遗传算法和禁忌搜索算法的多装配线混合调度优化算法.先用遗传算法进行全局搜索,改善种群质量,再以改善后的种群作为禁忌搜索算法的初始解,进行局部搜索.依据最小化总延迟和总完工时间的调度目标,建立了一个混合整数线性规划模型,并通过实例演算验证了该混合算法求解多装配线调度问题的可行性和有效性.     

基于CMAC和PID的非线性耦合系统解耦控制研究

为了实现多变量非线性耦合系统的解耦控制,提出了一种基于CMAC与PID的复杂关联自适应解耦控制策略,并给出了详细算法。该控制策略采用PID控制器和CMAC控制器共同构成一个复合控制器,多个复合控制器通过多输入多输出线性神经网络,实施对复杂非线性耦合对象的控制作用。由于神经网络的自适应特性,可使得耦合系统逼近参考模型,实现解耦控制。仿真结果表明,该控制策略实现了耦合系统的解耦控制,并且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。因此采用此控制策略能够实现多变量非线性耦合系统的解耦控制。     

船舶柴油发电机组双回路系统神经网络控制研究

针对船舶柴油发电机组转速控制与励磁控制,设计了CMAC神经网络与PID控制器相结合的并行控制系统,并分别运用到船舶柴油发电机组系统的2个控制回路中。CMAC神经网络控制算法具有在线学习速度快和局部泛化能力强的特点;在控制中,CMAC神经网络通过对发电机控制的学习,获得了系统广义被控对象的逆动态逼近模型,以此实现对系统的控制。在某大型船舶电力仿真系统的运用中,发电机负载特性测试的结果表明控制系统的2回路之间的协调性好,系统控制质量满足有关船舶规范的要求。     

基于CMAC神经网络的主动磁轴承控制研究

对CMAC神经网络的工作原理进行了简要讨论,针对主动磁轴承具有本质不稳定性和高度非线性动态特性的特点,提出了一种基于CMAC神经网络的非线性控制方案以改善系统的特性.对某单自由度磁轴承的仿真研究表明,CMAC神经网络控制器抗扰动能力强,同时其他控制品质也比传统PID控制器好.     

基于多级鲁棒PID控制的汽车稳定性控制策略

利用AMESim软件搭建了整车和液压制动系统模型。将基于H∞控制理论的PID控制算法应用于汽车稳定性控制的研究。根据车辆行驶状态的变化调整鲁棒PID控制器的参数,构建以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标的汽车稳定性控制算法。进而利用PID控制算法得出制动轮缸压力,实现了整车的稳定性控制。利用Matlab/Simulink和AMESim建立联合仿真平台,对控制算法进行验证。结果表明,该控制算法具有很好的实时性和控制效果,能够满足车辆稳定性控制的要求。     

CMAC神经网络与PID复合控制在温度控制中的应用

介绍了小脑模型神经网络原理,提出了神经网络与PID的复合控制算法.将该算法应用于温度控制中,对各个控制器的输出进行了仿真跟踪,并研究了其抗干扰性能,以及改变被控对象参数时的系统响应特性.仿真结果表明,神经网络CMAC与PID复合控制的输出误差小、实时性好、鲁棒性强,抗干扰能力较好.     

基于CMAC（神经网络）与PID的并行控制

针对非线性系统,提出一种由CMAC神经网络与PID并行控制的模式.由于CMAC具有常规控制器所不具有的优越性能,故CMAC PID的并行控制在一定程度上克服了常规控制器所不能避免的一些弊端.并用仿真实验进行了验证.     

Fuzzy adaptive PID control on hydraulic servo system of quadruped robot

Quadruped robot driven by high power density hydraulic device works in unstructured en- vironment. With variable load and various external disturbance, the hydraulic servo system has fea- tures such as nonlinear, time-varying parameters. Traditional control method has some limitation. In order to help the hydraulic servo system of the quadruped robot to adapt to harsh environments, and to obtain high control quality and control precision, an incremental fuzzy adaptive PID controller based on position feedback is designed to solve the related technical problems. Matlab/Simulink sim- ulation and experimental results show that the incremental fuzzy adaptive PID controller improves the dynamic performance of the system, enhances the respond speed and precision of the hydraulic ser- vo system, and has some theory significance and practical value.     

Industrial applications of advanced control techniques

This paper discusses two industrial control applications using advanced control techniques. They are the optimal-tuning nonlinear PID control of hydraulic systems and the neural predictive control of combustor acoustic of gas turbines. For hydraulic control systems, an optimal PID controller with inverse of dead zone is introduced to overcome the dead zone and is designed to satisfy desired time-domain performance requirements. Using the adaptive model, an optimal-tuning PID control scheme is proposed to provide optimal PID parameters even in the case where the system dynamics is time variant. For combustor acoustic control of gas turbines, a neural predictive control strategy is presented, which consists of three parts: an output model, output predictor and feedback controller. The output model of the combustor acoustic is established using neural networks to predict the output and overcome the time delay of the system, which is often very large, compared with the sampling period. The output-feedback c     

基于结构化奇异值设计方法的液压操纵负荷系统鲁棒控制

针对采用PID控制器控制液压操纵负荷系统存在系统握杆稳定性及平滑性不好的缺点,设计了一种基于结构化奇异值设计方法的鲁棒控制器,并将两种控制进行了对比实验。结果表明,本文设计的鲁棒控制器有效地提高了系统的握杆稳定性及平滑性。     

大流量液压系统的油温控制

针对某大型液压系统的油温恒定需求,分析系统发热的数学模型和油液温度变化的滞后特性,提出一套运用比例水阀连续调节板式换热器冷却水量的大型液压系统油温控制方法.在Matlab/Simulink仿真环境中,比较分析使用常规PID和参数自整定模糊PID算法的油温控制特性.仿真结果表明,模糊PID控制器具有不依赖系统模型、响应快、控制精度高的优点,且易于PLC实现.将模糊PID控制方案应用于实际系统中,实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器能够克服油温的大时滞、非线性变化,使得油液温度有效控制在45±1 ℃;参数自整定模糊PID控制器的响应速度、控制精度均优于常规PID,适合应用于大流量液压系统的油温控制.