基于混沌量子粒子群算法的置换流水车间调度

流水车间调度问题广泛存在于企业生产过程中,优化的调度方案可以提高企业生产效率,降低生产成本。提出了基于混沌量子粒子群优化算法并应用于求解置换流水车间调度问题,该算法在量子粒子群算法(QPSO)的基础上,引入了混沌机制,在保持QPSO算法收敛速度快的同时,利用混沌机制的遍历性,克服了QPSO易陷入局部极小值的缺点。同时提出了一种新的混沌变量到工件排序的编码方案,能够完整保留混沌的遍历性。仿真结果验证了所提出的新的调度算法能更好地探索更优解,同时不失去量子粒子群算法的收敛速度。     

改进的混沌粒子群优化算法

针对传统的简单粒子群算法(SPSO)早熟、易陷入局部最优的缺陷,提出了一种改进的混沌粒子群优化算法(CPSO)。该算法根据混沌算法遍历性的特点,选择合适的混沌映射提取SPSO初始种群,使粒子均匀分布在解空间。当SPSO陷入早熟时,CPSO在最优解周围的区域内进行混沌搜索,取代原来种群中的部分粒子,带领种群跳出局部最优。对7个标准测试函数的寻优测试表明：CPSO算法在寻优精度、速度、稳定性等方面均优于SPSO。     

基于改进量子遗传算法的小波神经网络优化及其软测量应用

针对简单量子遗传算法在优化高维问题寻优速度慢、收敛率低的缺陷,提出一种改进的量子遗传算法,通过搜索各种群中最优染色体组成当前最优个体,并依此个体来确定量子门的全局最优搜索方向.将改进算法用于优化小波神经网络,藉此建立了4-CBA浓度的软测量模型.仿真结果表明:与简单量子遗传算法相比,改进算法对复杂优化问题具有全局快速寻优性能.     

经颈动脉途径肝动脉插管及脾内注射肝细胞移植治疗急性肝衰大鼠的疗效比较

变异量子粒子群算法（MQPSO）通过在量子粒子群算法(QPSO)中引入变异机制,增加了全局搜索能力,避免陷入局部最优。在粗糙集理论和MQPSO算法基础上,提出了基于MQPSO优化的决策表属性约简方法,并在算法实现中提出了迭代记录策略,改进了算法中的耗时计算部分,降低了算法的时间复杂度。     

基于改进粒子群优化算法的闭环时滞系统辨识

闭环时滞模型参数的辨识一直是先进工业控制领域的一个重要课题。然而由于时滞的存在,被控量不能及时地反映系统所承受的扰动,从而产生明显的超调,使得控制系统的稳定性变差。本文充分利用粒子群优化算法收敛速度较快和混沌运动遍历性的优点,提出了一种基于混沌优化思想的混沌粒子群优化算法来直接辨识含有滞后环节的被控对象的闭环传递函数,而不用将其转化为状态方程。将闭环时滞系统的传递函数通过z变换转化为离散的差分方程,对于滞后环节的处理,用一阶Pade近似。利用CPSO的全局优化能力来极小化误差准则函数,从而获得模型参数的估计值。仿真实验结果证明：该方法收敛速度较快、辨识得到的参数精度较高,适用于实际的工业生产。该方法与辅助变量最小二乘方法相比,计算量小、过程简单、不用计算多重积分、辨识速度较快、辨识精度高。     

基于混合遗传算法的K-Means最优聚类算法

针对遗传算法的K-Means聚类算法在遗传过程中容易受到适应度最大染色体的影响,存在过早收敛于局部最优值和遗传算法的局部搜索性能较差的问题,提出了结合混沌优化方法形成的混合遗传算法。仿真实验表明:该方法有效地克服了遗传算法的早熟问题,从而得到最优的聚类中心。     

基于带扰动项粒子群算法的软测量建模

针对粒子群算法用于高维数、多局部极值点的复杂函数寻优时易陷入局部最优解现象,提出一种改进的带扰动项粒子群算法并进行收敛性分析。算法中引入进化速度因子,当粒子进化速度低于一定值时在粒子速度更新方程中添加扰动项使粒子逃离局部最优区而继续搜索。对几个复杂函数的寻优测试表明:改进算法的收敛速度、收敛精度和全局搜索性能均有显著提高。将本方法用于建立丙烯腈收率神经网络软测量建模,研究结果表明模型精度较高、泛化性能好,满足现场测量要求。     

改进的PSO算法在重油热解模型参数估计中的应用

针对传统的粒子群算法(PSO)在解决复杂的优化问题时易陷入局部最优这一情况,提出了一种改进的粒子群算法(EPSO),该算法在传统的粒子群算法陷入局部最优的情况下引入了单个粒子的"Hooke-Jeeves模式搜索"操作和粒子之间的"启发式交叉"操作。仿真结果表明:EPSO算法的全局搜索性能和收敛速度比传统的PSO算法有明显的提高。采用EPSO算法进行非线性参数估计所得到的重油热解模型,其预报的平均相对误差比传统的PSO算法得到的模型提高了11.98%,比遗传算法(GA)得到的模型提高了38.76%。     

双焊接机器人避障路径规划

针对白车身双机器人同步焊接路径规划问题,采用栅格法建立双机器人同步焊接模型。首先通过改进蚁群算法和粒子群算法实现焊接机器人与工件之间的避障;其次通过C空间法实现两个焊接机器人无碰撞,求解出局部和全局最优焊接路径较好的近似解,并与标准蚁群和粒子群算法进行仿真对比实验。仿真结果表明,采用改进蚁群算法和带有交叉因子的粒子群算法,收敛速度较快,较其他算法更能缩短焊接工时。仿真结果验证了笛卡尔空间和C空间结合路径规划方法的可行性,对于双焊接机器人的路径规划具有指导意义。     

改进协同粒子群优化算法及其在Flow Shop调度中的应用

针对协同粒子群优化算法存在的停滞现象,提出了一种改进的协同粒子群优化算法。采用优化法的子群协作方式,既保证了收敛速率,又可以防止陷入局部最优。同时引入综合学习策略,增加种群的多样性,防止种群出现停滞现象。在此基础上,又加入了扰动机制,进一步避免算法陷入局部最优。采用该算法对3个经典函数进行测试,并将其应用于Flow Shop调度问题,仿真实验结果表明：新算法有效克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,比基本协同粒子群优化算法的优化性能更好。     

云计算中基于进化算法的任务调度策略

任务调度是云计算的关键问题之一,它的调度策略与算法直接影响到云计算系统的性能与成本。通过研究基于粒子群算法和遗传算法的任务调度策略,提出了一种基于进化策略的PSO-CM算法。该算法通过在粒子群算法中引入遗传算法的交叉变异策略来提高粒子群算法的全局收敛效果,并且证明了PSO-CM算法是一种全局收敛算法。Matlab仿真实验表明,该算法能够达到全局收敛,且收敛速度和稳定性优于传统的调度算法。     

一种基于浓度调节的改进型量子遗传算法

针对量子遗传算法（QGA）优化多峰函数时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出了改进型量子遗传算法（IQGA）。引入个体浓度的概念,在量子门更新之前对种群进行筛选并剔除高浓度个体和劣个体,并用新的个体代替它们,增强了量子遗传算法全局搜索能力。通过典型复杂连续函数的对比测试,验证了该改进型量子遗传算法的可行性和有效性。     

非满载车辆路径问题的改进粒子群优化算法

将局部版粒子群算法应用于非满载车辆路径问题,设计了一种实数编码方案,线性调整惯性权值,改进粒子更新公式,建立了解决该问题的粒子群算法。用该算法求解了两个车辆路径问题的算例,并与遗传算法和标准粒子群算法进行了比较。结果表明:该算法提高了搜索最优路径的成功率,能更有效地求解非满载车辆路径问题。     

二进制量子粒子群优化算法及其在化工过程故障诊断中的应用

针对实际化工生产过程中故障数据缺乏,采用适合小样本问题的支持向量机(SVM)对化工过程稳态故障进行诊断。为了保证在线故障诊断的实时性,消除高维监控数据以及系统噪声对故障诊断的干扰,提出了一种新的基于二进制量子粒子群优化(BQPSO)算法和SVM的故障特征选择方法。仿真实验表明:BQPSO算法具有良好的全局搜索能力,能够快速、准确地搜索到故障特征变量;而基于特征选择的SVM故障诊断方法能可靠地实现对复杂化工过程的在线故障诊断。     

改进的粒子群算法及其在软测量建模中的应用

提出了一种改进的粒子群算法,很好地解决了基本粒子群算法中易陷入局部最优的缺点。通过比较和分析几个标准测试函数的计算结果,改进的粒子群算法的优良性得到充分的证明。改进的粒子群算法被用于优化神经网络的结构和参数,结果表明:不但网络的结构得到控制,而且泛化性能有了较大的提高。同时,算法在优化神经网络上的有效性也在4-CBA含量的软测量建模中得到了很好的证实。     

结合历史全局最优与局部最优的粒子群算法

提出了一种增加粒子共享信息多样性的粒子群算法。该算法在粒子更新速度的过程中,将前几轮粒子搜索的历史全局最优信息与本轮局部最优粒子信息结合,增加粒子搜索信息的多样性。另外,根据2种信息的结合方式不同,将基本算法扩展成3种扩展型算法。6个典型函数的仿真实验结果说明,改进的粒子群算法可以有效地克服粒子群算法中的早熟现象。     

基于QPSO的PID神经网络控制算法及其仿真

PID神经元网络控制算法具有较好的动态和稳态性能、很强的解耦能力和抗干扰能力,适用于非线性多变量耦合系统的解耦控制。在对PID神经元网络控制算法研究的基础上,提出了基于量子粒子群权值修正多变量PID神经元网络控制算法。仿真实验结果表明,该算法解耦控制效果好,具有较强的抗干扰能力。     

基于混沌迁移策略的多种群差分进化算法

针对差分进化算法全局寻优效率偏低的弱点,提出了一种基于多种群的混沌迁移策略,用以改进常规差分进化算法。该策略通过在多种群并行进化过程中引入混沌迁移序列,引导个体进行种群间的迁移。利用混沌的遍历性和随机性,保证子种群之间能够进行充分高效的信息交换。仿真实验和PID控制参数优化应用表明：该算法具有很强的全局搜索能力,寻优效率高,有效地克服了基本差分算法的早熟收敛问题。     

量子寄生遗传算法求解Flow Shop及两阶段配送的集成调度问题

针对Flow Shop及两阶段配送的集成调度问题,考虑各种约束条件,以交货时间最短为目标构建混合整数规划模型。该模型中,第1阶段配送是工件原材料从仓库由吊车搬运到生产车间的加工机器上,第2阶段配送是工件完工后由一辆卡车运送至顾客。根据该集成调度问题特点,提出了基于量子理论和寄生理论的量子寄生遗传算法（Quantum Bio parasitic Genetic Algorithm,QBGA）。该算法设计了能够同时带有工件的运输批次和生产排序信息的编码,该编码保证了每个个体都是充分协调生产能力和运输能力的可行解,同时构建了两个种群——宿主群和寄生群,执行寄生机制与反寄生机制从而增加基因多样性和加快算法收敛速度,最后通过仿真实验验证了QBGA算法的有效性。     

离散三群粒子群优化算法

提出了离散三群粒子群优化算法(DTHSPSO),该算法将整个粒子群分为三群,第1群粒子朝全局历史最优方向飞行,第2群粒子朝着相反方向飞行,第3群粒子在全局历史最优位置周围随机飞行。粒子的速度保持连续性,对于粒子位置的处理采用两种方法:一是通过传递函数,根据速度的大小进行离散化;二是直接通过强硬限制函数(Hardlim函数)将位置离散化。通过对两种离散函数进行测试与比较,表明两种DTHSPSO都比基本离散粒子群优化算法(DPSO)具有更好的优化性能,而且直接采用Hardlim函数的DTHSPSO算法效果更加突出。