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基于改进鲸鱼优化算法的AGV柔性作业车间多目标优化调度

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现代制造工程 2024年第7期 17-25页

作者：王赟马荣唐思源山西职业技术学院人工智能系太原030006 北京师范大学人工智能学院北京100875 内蒙古科技大学包头医学院包头014040

针对柔性作业车间的自动引导车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)调度问题,基于可持续视角,考虑车间能耗问题,在机器和AVG数量均存在数量约束的条件下,以最小化最大完工时间、车间能耗和AGV使用数量为优化目标构建可持续柔性车间调度模... 详细信息

针对柔性作业车间的自动引导车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)调度问题,基于可持续视角,考虑车间能耗问题,在机器和AVG数量均存在数量约束的条件下,以最小化最大完工时间、车间能耗和AGV使用数量为优化目标构建可持续柔性车间调度模型。首先,设计一种改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA),在标准的鲸鱼优化算法的基础上引入非线性收敛因子和自适应惯性权重以提升算法的搜索能力和收敛速度;其次,使用模糊隶属度理论构建了损失函数,以获得多目标模型的最优折衷解;最后,基于算例实验验证算法性能。实验结果表明改进鲸鱼优化算法在求解2个算例时均表现出良好的效果,为求解采用AGV运输的可持续柔性作业车间多目标优化调度提供了一种有效的实践途径。

关键词：柔性作业车间可持续多目标优化调度改进鲸鱼优化算法模糊隶属度

基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机控制策略

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无线电工程 2024年第6期54卷 1529-1535页

作者：陈德海陈志文李志远张吉祥江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341411 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341411

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)调速系统中普遍存在转速超调不稳定和受负载干扰大等现象,对此提出一种改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)对转速环的传统PI控制参数整定进行优化。... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)调速系统中普遍存在转速超调不稳定和受负载干扰大等现象,对此提出一种改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)对转速环的传统PI控制参数整定进行优化。在鲸鱼算法(Whale Algorithm,WOA)的基础上引入非线性惯性权重来平衡算法的局部和全局搜索能力。依据学习策略的思想,对鲸鱼种群中每个个体的位置进行优化。在Matlab/Simulink上搭建电机调速系统仿真模型并进行仿真实验,仿真结果表明,基于IWOA的控制策略相比于传统WOA控制超调率由3%减少到1.5%,而PI控制超调率为5%,进一步增强了系统抗负载扰动能力,显著地提高了PMSM的各方面性能。

关键词：永磁同步电机改进鲸鱼优化算法非线性惯性权重学习策略

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基于改进鲸鱼优化算法的丘陵山区田块全覆作业路径规划

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农业工程学报 2024年

作者：李胜伶李金广赵立军冀杰任玥西南大学工程技术学院智能农业动力装备全国重点实验室重庆文理学院智能制造工程学院

为了解决丘陵山区单田块作业全覆盖路径规划以及多田块作业最优遍历顺序求解的问题，提升丘陵山区农业机械的作业质量和能耗效率，该研究设计了一种基于改进鲸鱼优化算法的路径规划方法。首先利用电子地图获取作业区域的数字高程模型（d... 详细信息

为了解决丘陵山区单田块作业全覆盖路径规划以及多田块作业最优遍历顺序求解的问题，提升丘陵山区农业机械的作业质量和能耗效率，该研究设计了一种基于改进鲸鱼优化算法的路径规划方法。首先利用电子地图获取作业区域的数字高程模型（digital elevation model,DEM）并提取作业区域经纬度信息，基于提取数据构建和绘制田块模型。然后，在单田块全覆盖路径规划中引入能耗模型用于寻找最佳作业方向角，以实现单田块作业能耗最优的全覆盖路径规划。最后，针对鲸鱼优化算法容易陷入局部最优和早熟的问题，利用Tent映射进行种群初始化，同时引入非线性收敛因子a*和路径长度最优为目标进行作业路径规划仿真试验。仿真结果表明，按照能耗最优规划路径完成田块作业需要的总能耗为1.300 29×107J，比路径长度最优情况下的作业能耗减少22.26%，利用改进鲸鱼优化算法求解的遍历顺序进行遍历所消耗的能耗比鲸鱼优化算法求解遍历顺序进行遍历节省能耗11.72%，节能效果明显。

关键词：农业机械路径规划丘陵山区全覆盖改进鲸鱼优化算法

基于改进鲸鱼优化算法的车间布局优化模型及其应用

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中国新技术新产品 2024年第8期 131-134页

作者：丁小玥杨德岭东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150000

为提升车间作业效率,克服传统系统布置设计(System Layout Planning,SLP)方法过度依赖经验的缺点,本文构建了以最小化搬运成本和最大化作业单元非物流关系为目标的车间布局优化模型。鉴于问题的复杂性,设计了改进鲸鱼优化算法(Improved ... 详细信息

为提升车间作业效率,克服传统系统布置设计(System Layout Planning,SLP)方法过度依赖经验的缺点,本文构建了以最小化搬运成本和最大化作业单元非物流关系为目标的车间布局优化模型。鉴于问题的复杂性,设计了改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)对其进行求解。仿真结果表明,IWOA优化后的布局显著提升了车间各作业单元布局的合理性,提高了作业效率。

关键词：改进鲸鱼优化算法车间设施布局优化

基于改进鲸鱼优化算法的邢台市水资源优化配置

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水利技术监督 2024年第6期 176-178,216页

作者：李秀丽河北省邢台水文勘测研究中心河北邢台054000

为了有效解决邢台市的水资源短缺问题,文章从经济效益和社会效益两方面出发,构建了鲸鱼优化算法的水资源优化配置模型,应用于邢台市水资源优化配置的求解中。结果表明,改进后的鲸鱼优化算法对水资源优化配置模型求解预测结果比较符合实... 详细信息

为了有效解决邢台市的水资源短缺问题,文章从经济效益和社会效益两方面出发,构建了鲸鱼优化算法的水资源优化配置模型,应用于邢台市水资源优化配置的求解中。结果表明,改进后的鲸鱼优化算法对水资源优化配置模型求解预测结果比较符合实际情况,具有可行性,邢台市水资源供需矛盾较为突出,研究结果为邢台市水资源优化配置提供参考。

关键词：改进鲸鱼优化算法邢台市水资源优化配置

基于改进鲸鱼优化算法的灰度图像对比度增强算法

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中阿科技论坛（中英文） 2024年第4期 113-117页

作者：郗君甫河北科技工程职业技术大学河北邢台054035

为了增强灰度图对比度,提高图像识别精度,文章提出了一种基于改进鲸鱼优化算法的灰度图像对比度增强算法。文章通过设计非线性调整惯性权重和非线性调整收敛因子,使用改进鲸鱼优化算法不断优化局部/全局图像增强和目标评价函数,并利用6... 详细信息

为了增强灰度图对比度,提高图像识别精度,文章提出了一种基于改进鲸鱼优化算法的灰度图像对比度增强算法。文章通过设计非线性调整惯性权重和非线性调整收敛因子,使用改进鲸鱼优化算法不断优化局部/全局图像增强和目标评价函数,并利用6个标准函数和带钢表面缺陷灰度图进行仿真实验。实验结果表明:改进鲸鱼优化算法有助于显著提高收敛速度和寻优精度,经改进鲸鱼优化算法增强处理后的灰度图像具有较好的图像质量和视觉效果。

关键词：灰度图像改进鲸鱼优化算法非线性调整

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改进鲸鱼优化算法的空间直线度误差评定

机械科学与技术 2022年第7期41卷 1102-1111页

作者：陈玉韩波许高齐阚延鹏赵转哲安徽工程大学机械与汽车工程学院安徽芜湖241000

空间直线度误差评定计算问题本质上属于非线性优化问题,采用传统的数学计算方法很难对其进行求解,且求解精度不高,而智能优化算法在求解该类问题具有较大的优势。因此,本文提出将改进鲸鱼优化算法应用于空间直线度误差评定,该方法满足... 详细信息

空间直线度误差评定计算问题本质上属于非线性优化问题,采用传统的数学计算方法很难对其进行求解,且求解精度不高,而智能优化算法在求解该类问题具有较大的优势。因此,本文提出将改进鲸鱼优化算法应用于空间直线度误差评定,该方法满足最小区域条件。首先建立了空间直线度评定的最小区域法数学模型,得出空间直线度目标函数;其次阐述了基本鲸鱼优化算法的原理,并针对其不足,对鲸鱼优化算法的3方面进行改进,采用拉丁超立方体抽样方法初始化种群,增强了种群多样性,将非线性收敛因子取代基本鲸鱼优化算法中的线性收敛因子,并将非线性惯性权重引入鲸鱼优化算法中。通过仿真测试,该算法在收敛速度、精度和稳定性都得到了有效提高,最后,通过两个空间直线度误差评定实例进行验证,结果表明,改进的鲸鱼优化算法在评定精度上要比两端点连线法、鲸鱼优化算法、遗传算法和粒子群算法等算法都更具优势。

关键词：空间直线度误差评定最小区域改进鲸鱼优化算法

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改进鲸鱼优化算法在无源时差定位中的应用

传感器与微系统 2022年第3期41卷 150-153,157页

作者：陈光武佘一鸣杨菊花任超兰州交通大学自动控制研究所甘肃兰州730070 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室甘肃兰州730070

针对到达时间差(TDOA)非线性方程求解的数学问题,采用了一种改进鲸鱼优化群体智能算法(IWOA)。利用时间差值和空间位置的关系构建时空定位的三维数学模型,通过对最大似然函数进行优化,对初始种群以及适应度函数进行调整,在提升算法准确... 详细信息

针对到达时间差(TDOA)非线性方程求解的数学问题,采用了一种改进鲸鱼优化群体智能算法(IWOA)。利用时间差值和空间位置的关系构建时空定位的三维数学模型,通过对最大似然函数进行优化,对初始种群以及适应度函数进行调整,在提升算法准确性的同时,进一步提升全局最优寻解能力,加速算法的收敛速度,提升算法的效率。该算法结构简单,鲁棒性较好,收敛过程既稳定又高效,而且定位精度较其他算法有所提升。仿真结果表明:改进鲸鱼优化算法在三维时空中可以高效、快速地收敛,较其他智能算法有更好的精度和收敛速度。

关键词：改进鲸鱼优化算法到达时间差时空定位模型适应度函数

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基于改进鲸鱼优化算法的近红外光谱波长变量选择方法及其应用

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分析测试学报 2023年第1期42卷 37-44页

作者：王仲雨高美凤江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室物联网工程学院江苏无锡214122

该文在群体智能的鲸鱼优化算法(WOA)基础上,提出了一种改进的鲸鱼优化算法(iWOA)用于近红外光谱波长的选择。首先引入混沌策略初始化种群,避免算法过早陷入局部最优;其次引入一种非线性时变Sigmoid传递函数和贪心算法思想,提升算法探优... 详细信息

该文在群体智能的鲸鱼优化算法(WOA)基础上,提出了一种改进的鲸鱼优化算法(iWOA)用于近红外光谱波长的选择。首先引入混沌策略初始化种群,避免算法过早陷入局部最优;其次引入一种非线性时变Sigmoid传递函数和贪心算法思想,提升算法探优能力,使得模型获得更好的预测精度。为验证算法的有效性,以玉米脂肪、蛋白质、淀粉、水4个指标的近红外光谱数据进行偏最小二乘(PLS)建模分析,并与其他算法进行对比。结果表明,iWOA算法能在最短时间内,有效地筛选出波长变量,降低模型的复杂度,提升模型的预测精度。在玉米脂肪、蛋白质、淀粉、水含量的预测上,与全光谱相比,模型的预测集均方根误差(RMSEP)分别从0.0772、0.1224、0.3344、0.0595降至0.0332、0.0507、0.1392、0.0044,预测精度分别提升了57.0%、58.6%、58.3%、92.6%;算法选出的波长数目分别为:84、69、87、66。

关键词：近红外光谱波长选择改进鲸鱼优化算法传递函数贪心算法思想

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