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时空视角下的动态多目标进化算法研究综述

控制与决策 2024年第1期39卷 1-16页

作者：范勤勤李盟黄文焘姜庆超上海海事大学物流研究中心上海201306 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室上海200237

现实中的多目标优化问题会随着时间或环境的变化而发生改变,因此在全周期优化过程中,环境变化检测和算法响应是求解动态多目标优化问题的两大关键步骤,为此重点对动态多目标进化算法方面的研究进行总结.为有效求解动态多目标优化问题,... 详细信息

现实中的多目标优化问题会随着时间或环境的变化而发生改变,因此在全周期优化过程中,环境变化检测和算法响应是求解动态多目标优化问题的两大关键步骤,为此重点对动态多目标进化算法方面的研究进行总结.为有效求解动态多目标优化问题,大量追踪性能优良的动态多目标进化算法在近20年里被提出,但是很少有文献从时空角度对已有研究进行分析和报道,鉴于此,从该视角对动态多目标进化算法研究进行综述.首先介绍动态多目标优化的基本概念、问题和性能指标;然后从时空视角对近5年提出的动态多目标进化算法研究进行分别介绍;最后列出目前动态多目标进化算法方面研究存在的一些挑战,并对未来研究进行展望.

关键词：进化计算动态多目标优化全周期优化时变空变

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基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 137-142页

作者：董云龙张焱海军航空大学信息融合研究所山东烟台264001 中国人民解放军32654部队山东济南250000

传统的误差配准算法假设系统偏差恒定或缓慢变化,当系统误差发生突变或快速变化时,这一假设不再成立。针对这一问题,研究了时变条件下的误差配准算法,引入渐消因子,对常规的基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法(generalized least squ... 详细信息

传统的误差配准算法假设系统偏差恒定或缓慢变化,当系统误差发生突变或快速变化时,这一假设不再成立。针对这一问题,研究了时变条件下的误差配准算法,引入渐消因子,对常规的基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法(generalized least squares algorithm based on the earth-centered earth-fixed coordinate system,ECEF-GLS)进行了修正,弱化历史量测对配准的影响,并对渐消因子的选取问题进行了研究,给出了合理的设计方法。算法验证表明,基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法能够对时变的系统偏差进行有效估计,精度满足配准要求。

关键词：基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法渐消因子参数估计时变系统误差

基于向上取整的多重同步挤压变换识别时变结构瞬时频带

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振动与冲击 2022年第21期41卷 201-208,237页

作者：李宇祖刘景良廖飞宇骆勇鹏王芳福建农林大学交通与土木工程学院福州350108 “数字福”智能交通技术物联网实验室福州350108 福建省锅炉压力容器检验研究院福州350008

针对多重同步挤压变换及其改进算法存在未重排点问题,提出了一种新的基于向上取整的多重同步挤压变换来识别时变结构的瞬时频带。该方法首先采用Brug法对自回归模型的参数进行估计,然后再通过自回归模型对信号进行延拓,最后对估算的瞬... 详细信息

针对多重同步挤压变换及其改进算法存在未重排点问题,提出了一种新的基于向上取整的多重同步挤压变换来识别时变结构的瞬时频带。该方法首先采用Brug法对自回归模型的参数进行估计,然后再通过自回归模型对信号进行延拓,最后对估算的瞬时频率小数部分进行两次向上取整,从而很好地解决了未重排点和端点效应问题。通过两组数值算例和一个拉索试验验证了所提新方法的有效性,研究结果表明,相比现有的多重同步挤压变换及其改进算法,基于向上取整的多重同步挤压变换不但彻底去除了未重排点,而且也提高了频带的识别精度。

关键词：时变多重同步挤压变换未重排点向上取整瞬时频带

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新建下穿道路对高铁桥梁形位的时变影响

铁道工程学报 2023年第9期40卷 38-43页

作者：宋旭明包世鹏中南大学长沙410075

研究目的:为评估新建工程对高铁桥梁轨道形位的时变影响,以某新建道路下穿高速铁路连续梁桥为背景,建立软土地基-桥梁-轨道一体化时变有限元模型,分析轨道形位、桩基内力和桩侧摩阻力的时变规律,并研究各土体参数对轨道形位的影响程度... 详细信息

研究目的:为评估新建工程对高铁桥梁轨道形位的时变影响,以某新建道路下穿高速铁路连续梁桥为背景,建立软土地基-桥梁-轨道一体化时变有限元模型,分析轨道形位、桩基内力和桩侧摩阻力的时变规律,并研究各土体参数对轨道形位的影响程度。研究结论:(1)高铁桥梁轨道形位变化在8年左右趋于收敛,软土地基的竖向变形受路基堆载影响很大,固结过程中桥墩墩顶的竖向位移增量相对值可达159%,应加强对施工后桥墩位移的监测;(2)路基填筑后桥梁桩基上部出现了负摩阻力,附加轴力在埋深30~40 m位置(中性点)达到最大值;(3)修正剑桥本构中对轨道竖向位移敏感性最大的三个参数为正常固结曲线斜率、临界状态线斜率和屈服面帽子曲度常量,数值计算时应根据土工试验结果对上述参数合理取值;(4)本文研究可为施工完成后高铁轨道形位的后续变化预测提供依据。

关键词：下穿道路高速铁路轨道形位时变敏感性

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时变系统地面颤振模拟试验方法研究

应用力学学报 2022年第4期39卷 633-641页

作者：陈浩宇王彬文宋巧治李晓东中国飞机强度研究所西安710065

地面颤振模拟试验是一种颤振验证的全新试验技术,可作为当前颤振验证试验手段的有效补充。飞行器在实际飞行过程中,结构的动力学特性及承受的载荷是不断变化的,对于受气动加热影响的高超声速飞行器,这一时变特性则更加显著。本研究提出... 详细信息

地面颤振模拟试验是一种颤振验证的全新试验技术,可作为当前颤振验证试验手段的有效补充。飞行器在实际飞行过程中,结构的动力学特性及承受的载荷是不断变化的,对于受气动加热影响的高超声速飞行器,这一时变特性则更加显著。本研究提出了基于代理模型的时变参数非定常气动力模型建模方法,建立了基于PID控制器的时变系统地面颤振试验方法,并通过标准试验件进行测试验证。试验结果表明,本研究提出的非定常气动力建模方法能够准确获得具有时变特性的气动力模型,建立的地面颤振试验方法能够有效应对颤振系统的时变特性获得准确的结构颤振边界数据。

关键词：气动弹性颤振试验时变代理模型 PID控制器

具有时变外系统扰动的一维抛物方程的观测器设计

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控制理论与应用 2023年第8期40卷 1408-1416页

作者：魏静郭宝珠华北电力大学数理学院北京102206 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

本文考虑含有扰动的一维抛物方程的状态观测问题,其中系统内部和边界上的扰动由一般的时变外系统产生.利用反步变换和解耦变换,设计了基于边界输出信号的状态观测器,用于在线估计原系统和外部系统的状态.结果表明,随着时间的推移,观测... 详细信息

本文考虑含有扰动的一维抛物方程的状态观测问题,其中系统内部和边界上的扰动由一般的时变外系统产生.利用反步变换和解耦变换,设计了基于边界输出信号的状态观测器,用于在线估计原系统和外部系统的状态.结果表明,随着时间的推移,观测器是指数收敛的.最后,通过数值仿真验证了该观测器的有效性.

关键词：观测器时变外系统

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考虑时变气象参数的输电导线覆冰数值仿真

哈尔滨工业大学学报 2022年第11期54卷 11-21,77页

作者：王强楼文娟徐海巍王礼祺浙江大学建筑工程学院杭州310058

近年来输电线路覆冰灾害频发,给电网运行带来了极大威胁。现有研究大多未考虑时变气象条件对导线覆冰所产生的影响。为对线覆冰增长情况进行有效预测,给输电线路融冰除冰和舞动预警提供重要参考。本文基于导线覆冰机理和欧拉气液两相流... 详细信息

近年来输电线路覆冰灾害频发,给电网运行带来了极大威胁。现有研究大多未考虑时变气象条件对导线覆冰所产生的影响。为对线覆冰增长情况进行有效预测,给输电线路融冰除冰和舞动预警提供重要参考。本文基于导线覆冰机理和欧拉气液两相流模型,提出了考虑时变气象参数时变影响下的输电线路导线覆冰数值仿真方法。在此基础上建立了基于FLUENT和FENSAP-ICE软件的导线覆冰增长数值模拟框架,利用三维仿真模型,研究了温度、风速、空气中的液态水含量、水滴中值体积直径等时变气象参数和导线直径等因素对输电线路导线覆冰质量及覆冰形状的影响,结果表明导线覆冰形状受风速、过冷却水滴中值体积直径、空气中的液态含水量和导线直径影响较大,受温度影响较小。最终利用真实输电线路现场覆冰监测数据以及相应的气象数据对仿真计算方法的有效性进行了验证。预测结果与输电线路覆冰监测结果吻合度较好,考虑时变气象参数的方法比不考虑时变参数的方法更能有效地预测导线实时覆冰形状和质量,表明本文提出的导线覆冰仿真方法具有较好的精度。

关键词：输电线路导线覆冰数值模拟气象参数时变

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地面与地下深部地震背景噪声对比分析

地球物理学报 2024年第2期67卷 793-808页

作者：万文涛陈畅王赟穆朝民贺永胜汪超中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院"多波多分量"地震研究组北京100083 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 军事科学院国防工程研究院工程防护研究所河南洛阳471000 中国科学院地球化学研究所贵阳550081

深部地下空间具有低于地面的噪声环境,为开展高精度多物理场观测提供了绝佳平台.通过淮南潘一东矿区海拔-848 m的井下巷道和地面的地震联测,我们分析了深部地下与地面的地振动背景噪声特征.对比结果显示,大于1.0 Hz的高频段,地面噪声功... 详细信息

深部地下空间具有低于地面的噪声环境,为开展高精度多物理场观测提供了绝佳平台.通过淮南潘一东矿区海拔-848 m的井下巷道和地面的地震联测,我们分析了深部地下与地面的地振动背景噪声特征.对比结果显示,大于1.0 Hz的高频段,地面噪声功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)值高出地下20~40 dB,并呈现随人类活动变化的昼夜模式;而井下观测不存在这一时变规律,地下巷道上覆870 m厚的沉积层有效衰减了浅层或地表的人文噪声.0.1~1.0 Hz频段二者差异相对减小,地面PSD值平均高出地下10 dB.小于0.1 Hz的低频噪声差异较小,或与井下气流干扰和仪器本底噪声有关.在第二地脉动谱的对比中,可发现明显的场地放大效应和地脉动峰的分裂现象.此外,深部地下低噪声环境突显了若干高频非时变信号,根据频域极化分析可厘定这些稳定噪声为井下的固定振动源.上述结果说明深部地下可以为高精度地震观测和震源定位提供优良环境,同时也给深地实验室的后续建设以及相关深地研究提供重要参考.

关键词：地下深部地震观测背景噪声时变偏振分析

基于移动窗解卷积法的2011年日本东北M_(W)9.0大地震场地非线性时变识别

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地震学报 2022年第1期44卷 96-110页

作者：刘启方陈长龙苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室江苏苏州215011

利用模拟记录和2011年日本东北M_(W)9.0大地震观测记录分析了基于移动窗解卷积法识别场地非线性时变特征的可行性,并与移动窗谱比法的结果进行了对比分析.研究表明:基于移动窗解卷积法可以较好地揭示场地非线性随地震动水平的变化过程,... 详细信息

利用模拟记录和2011年日本东北M_(W)9.0大地震观测记录分析了基于移动窗解卷积法识别场地非线性时变特征的可行性,并与移动窗谱比法的结果进行了对比分析.研究表明:基于移动窗解卷积法可以较好地揭示场地非线性随地震动水平的变化过程,识别非线性发生的阈值、非线性变化程度及强震动后的恢复程度;与移动窗谱比法相比,移动窗解卷积法更容易获得较为稳定的土体非线性时变过程,但对于存在强阻抗比的浅表层土体,移动窗谱比法可以获得更准确的非线性程度.对2011年日本东北M_(W)9.0大地震中8个KiK-net台站进行了非线性时变分析,结果表明;两种方法识别的非线性阈值较接近,约在40—100 cm/s^(2)之间,且与场地v_(S30)没有明显的相关性;在峰值加速度PGA较低的IBRH20台站,非线性引起的波速下降较小(3%)且震后几乎完全恢复;PGA处于386—822 cm/s^(2)之间的其余7个台站,场地等效剪切波速下降13%—37%,产生了显著的场地非线性,且震后未完全恢复;PGA大于380 cm/s^(2)时,非线性所导致的场地波速下降、恢复与PGA无明显相关性.

关键词：解卷积移动窗场地非线性时变