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基于改进灰狼优化算法的滤波天线优化设计

激光与光电子学进展 2024年

作者：宋小涛安斯光邹国平焦建格彭永康中国计量大学机电工程学院

在滤波天线优化设计等实际工程问题中，通常会涉及大规模变量的优化问题，变量之间存在复杂的关联，导致算法收敛性差、求解精度不高、种群多样性差。为解决此问题，提出了一种改进的多目标灰狼优化算法。为了实现大规模变量的有效降维... 详细信息

在滤波天线优化设计等实际工程问题中，通常会涉及大规模变量的优化问题，变量之间存在复杂的关联，导致算法收敛性差、求解精度不高、种群多样性差。为解决此问题，提出了一种改进的多目标灰狼优化算法。为了实现大规模变量的有效降维和解耦，提出了多目标差分分组方法，将其应用在原始的多目标灰狼优化算法中，将搜索空间划分为多个子空间，分别在每一个子空间中寻找最优解。此外，为了提高初始种群在搜索空间内分布的均匀性，采用Tent混沌映射和K-means聚类算法进行种群初始化；为了提高算法的勘探能力，采用黄金正弦策略更新灰狼位置，并提出了一种自适应非线性控制参数。在ZDT测试集上验证算法的性能，本文所提算法在反世代距离（Inverted Generational Distance, IGD）和超体积（Hypervolume, HV）两个指标上均优于对比算法。将本文所提算法应用在滤波天线的优化设计中，实验结果表明，其可以快速地找到滤波天线的优化解，对比原始NSGWO算法，优化获得的滤波天线S11参数平均值降低36.4%，增益平均值提高41.4%；对比NSWOA*算法，S11参数平均值降低24.0%，增益平均值提高33.5%。

关键词：多目标差分分组 Tent混沌映射黄金正弦策略多目标灰狼优化算法滤波天线

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基于多策略改进的蜜獾优化算法

小型微型计算机系统 2024年第3期45卷 753-762页

作者：徐碧阳覃涛魏巍范圆成杨靖贵州大学电气工程学院贵阳550025 中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司贵阳550025 中国电建集团贵州工程有限公司贵阳550025

针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA).首先,引入Sobol序列初始化种群,增加种群的多样性;其次,引入动态自适应密度因子... 详细信息

针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA).首先,引入Sobol序列初始化种群,增加种群的多样性;其次,引入动态自适应密度因子和黄金正弦策略,快速切割解空间,平衡全局搜索与局部搜索,提升寻优效率;然后,引入柯西变异策略,优化最优解,避免算法陷入局部最优.为验证算法的性能,选取7种智能算法与IHBA对比,对10个经典测试函数进行寻优对比和Wilcoxon秩和检验,仿真结果表明IHBA算法的收敛速度和寻优精度都得到了提升;最后,将IHBA用于求解2个实际的工程优化问题,仿真结果表明IHBA在解决工程优化问题时具有较好的鲁棒性和实用性.

关键词：蜜獾算法 Sobol序列动态自适应密度因子黄金正弦策略柯西变异策略

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多策略改进的猎人猎物优化算法

计算机工程与科学 2024年

作者：王坤刘杰李伟谭伟覃涛杨靖贵州省互联网+协同智能制造重点实验室贵州大学农学院中国电建集团贵州工程有限公司贵州大学林学院贵州大学电气工程学院

针对猎人猎物优化算法(Hunter-Prey Optimizer， HPO)存在收敛速度慢及易于陷入局部最优的问题，提出一种多策略改进的猎人猎物优化算法(IHPO)。首先，利用佳点集初始化种群，增强种群的多样性；其次，引入非线性控制参数策略优化搜索... 详细信息

针对猎人猎物优化算法(Hunter-Prey Optimizer， HPO)存在收敛速度慢及易于陷入局部最优的问题，提出一种多策略改进的猎人猎物优化算法(IHPO)。首先，利用佳点集初始化种群，增强种群的多样性；其次，引入非线性控制参数策略优化搜索、开发平衡参数，调整全局搜索和局部搜索权重，提高收敛速度；然后，引入莱维飞行策略和贪婪策略更新猎人位置，让种群跳出局部最优，再引入黄金正弦策略更新猎物位置，提升IHPO局部开发能力。将IHPO和另外六种智能算法对测试函数集的寻优对比和Wilcoxon秩和检验，仿真结果表明IHPO有较好的寻优能力和收敛速度；将IHPO运用于两个实际工程优化问题的求解，仿真结果表明IHPO在解决工程优化问题有较好的适用性和求解稳定性。

关键词：猎人猎物优化算法佳点集非线性搜索与开发平衡参数莱维飞行策略贪婪策略黄金正弦策略

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混合多策略改进的蜣螂优化算法

计算机工程与应用 2024年

作者：娄革伟郑永煌陈均谌廷政索相波刘旭亮酒泉卫星发射中心

针对原始蜣螂优化算法全局探索能力不足、易陷入局部最优以及收敛精度不理想等问题，提出了一种混合多策略改进的蜣螂优化算法。采用混沌映射结合随机反向学习策略初始化种群提高多样性，扩大解空间搜索范围，增强全局寻优能力；通过黄... 详细信息

针对原始蜣螂优化算法全局探索能力不足、易陷入局部最优以及收敛精度不理想等问题，提出了一种混合多策略改进的蜣螂优化算法。采用混沌映射结合随机反向学习策略初始化种群提高多样性，扩大解空间搜索范围，增强全局寻优能力；通过黄金正弦策略实现个体动态搜索，提高算法遍历性；引入竞争机制增强信息交互，平衡全局探索与局部开发，加快算法收敛速度；最后在迭代后期利用自适应t分布变异对个体进行扰动，避免算法陷入局部最优。在23个基准测试函数中，将该算法与其他优化算法进行对比测试，结果表明，改进后的算法具有更强的寻优性能、更高的收敛精度和更好的稳定性。在具体工程设计实例中的应用验证了该算法在处理实际优化问题上的有效性。

关键词：蜣螂优化算法随机反向学习混沌映射黄金正弦策略竞争机制 t分布变异基准测试函数工程设计实例

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一种改进麻雀搜索算法的收敛性分析及应用

控制与决策 2024年第8期 2502-2510页

作者：郭庆辉李媛杨东升沈阳工业大学理学院东北大学信息科学与工程学院

针对麻雀搜索算法易陷入局部最优、收敛速度慢等问题,提出一种改进的麻雀搜索算法.首先,采用佳点集策略对麻雀种群初始化,增加种群多样性,提高算法的收敛速度和精度;其次,采用黄金正弦策略优化发现者位置更新过程,进一步平衡算法的全局... 详细信息

针对麻雀搜索算法易陷入局部最优、收敛速度慢等问题,提出一种改进的麻雀搜索算法.首先,采用佳点集策略对麻雀种群初始化,增加种群多样性,提高算法的收敛速度和精度;其次,采用黄金正弦策略优化发现者位置更新过程,进一步平衡算法的全局探索与局部开发能力;最后,采用Levy飞行策略优化跟随者位置更新过程,扩大其搜索空间,改善易陷入局部最优的问题.通过建立马尔科夫链模型从理论角度证明改进算法的收敛性,并选取5个标准测试函数与其他经典群智能优化算法从仿真实验角度验证改进算法的有效性.利用改进算法对变分模态分解参数和回声状态网络参数进行优化,搭建ISSA-VMD-ESN模型并应用到短期电价预测中,通过仿真实验进一步验证了改进算法的优越性.

关键词：麻雀搜索算法佳点集黄金正弦策略 Levy飞行收敛性分析电价预测

基于改进麻雀搜索算法的PID参数整定系统设计

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现代电子技术 2024年第12期47卷 21-25页

作者：杨开明王艺霖徐文光幸响云谭建所王洪亮云南锡业锡化工材料有限责任公司云南蒙自661019 昆明理工大学民航与航空学院云南昆明650504

PID参数整定是PID控制中的一个关键步骤,常规的PID控制在一定程度上已被淘汰。为改善PID控制的效果和精度,文中将黄金正弦策略与精英反向学习策略相结合,提出一种改进的麻雀搜索算法。用23个标准函数对所提出的新方法进行了验证,实验结... 详细信息

PID参数整定是PID控制中的一个关键步骤,常规的PID控制在一定程度上已被淘汰。为改善PID控制的效果和精度,文中将黄金正弦策略与精英反向学习策略相结合,提出一种改进的麻雀搜索算法。用23个标准函数对所提出的新方法进行了验证,实验结果证明了新方法的有效性。利用改进的麻雀搜索算法对PID控制参数进行了优化,并对该方法进行了仿真分析。结果表明,采用该方法进行PID参数整定时,其具有更好的稳定性、更高的精度和更好的性能。

关键词：麻雀搜索算法 PID控制参数整定黄金正弦策略精英反向学习策略群智能算法

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基于Pareto支配的改进人工大猩猩部队多目标优化

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传感技术学报 2023年第4期36卷 590-601页

作者：杨模刘紫燕梁静东文吴颖贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵州大学公共大数据国家重点实验室贵州贵阳550025

针对二维和三维多目标优化的解易陷入次优和分布不规则问题,引入Pareto支配方法并提出了结合改进策略的人工大猩猩部队优化算法(MOGTO)以改善多目标优化问题。首先,利用外部档案集存储互不支配解集以防止种群经过一次寻优迭代后,删除劣... 详细信息

针对二维和三维多目标优化的解易陷入次优和分布不规则问题,引入Pareto支配方法并提出了结合改进策略的人工大猩猩部队优化算法(MOGTO)以改善多目标优化问题。首先,利用外部档案集存储互不支配解集以防止种群经过一次寻优迭代后,删除劣解的同时错误去除非支配解。其次,加入蒙特卡洛树搜索对种群探索阶段的三种机制进行优化,增加算法全局搜索能力。同时,结合天牛须算法的左右须寻优原理及黄金正弦寻优策略对开发阶段的两种机制进行优化,生成左右须解和促进个体位置更新,引导个体扩大搜索范围以防止最优解陷入局部最优。最后,通过12个基准测试函数对所提算法进行验证并将所提算法与其他6种常见算法进行对比,实验结果表明所提算法在多目标问题的寻优能力较对比算法有较大的提升。通过曲柄摇杆机构优化设计案例测试分析,验证了所提算法在实际工程应用中的可行性和实用性。

关键词：机械设计多目标优化人工大猩猩部队算法 Pareto支配黄金正弦策略蒙特卡洛树搜索

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多策略混合的改进沙猫群优化算法及其应用

控制与决策 2023年

作者：回立川于千皓辽宁工程技术大学电气与控制工程学院

为了增加基本沙猫群算法的搜索效率、收敛效率,增加种群的多样性,增强全局搜索能力,提出了一种多策略混合的改进沙猫群算法(Improved Sand Cat Swarm Optimization Algorithm,IMSCSO).利用Sine映射进行初始化以得到分布更加均匀的种群;... 详细信息

为了增加基本沙猫群算法的搜索效率、收敛效率,增加种群的多样性,增强全局搜索能力,提出了一种多策略混合的改进沙猫群算法(Improved Sand Cat Swarm Optimization Algorithm,IMSCSO).利用Sine映射进行初始化以得到分布更加均匀的种群;在攻击行为中根据个体适应度的大小对攻击区间进行区域划分,减小攻击范围,增加搜索效率;将向量的线性变换引入到搜寻行为中,通过对系数矩阵的设计增加收敛效率;利用聚集度圆来增加算法跳出局部最优的能力;通过引入生存机制的黄金正弦策略增强其局部开发的能力.使用12个基本测试函数对改进后的算法进行测试,经过Wilcoxon秩和检测、时间复杂度分析、李亚普诺夫稳定性分析验证改进算法的优越性.最后使用改进沙猫群算法对SVM参数进行优化,并应用于轴承故障检测,证明算法在实际应用中的有效性.

关键词：沙猫群算法 Sine映射区域划分线性变换聚集度圆黄金正弦策略生存机制

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基于多策略改进的蜜獾优化算法

小型微型计算机系统 2023年

作者：徐碧阳覃涛魏巍范圆成杨靖贵州大学电气工程学院中国电建集团贵州工程有限公司中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司

针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm，HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢，容易陷入局部最优的问题，提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA)。首先，引入Sobol序列初始化种群，增加种群的多样性；其次，引入动态自适应... 详细信息

针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm，HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢，容易陷入局部最优的问题，提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA)。首先，引入Sobol序列初始化种群，增加种群的多样性；其次，引入动态自适应密度因子和黄金正弦策略，快速切割解空间，平衡全局搜索与局部搜索，提升寻优效率；然后，引入柯西变异策略，优化最优解，避免算法陷入局部最优。为验证算法的性能，选取7种智能算法与IHBA对比，对10个经典测试函数进行寻优对比和Wilcoxon秩和检验，仿真结果表明IHBA算法的收敛速度和寻优精度都得到了提升；最后，将IHBA用于求解2个实际的工程优化问题，仿真结果表明IHBA在解决工程优化问题时具有较好的鲁棒性和实用性。

关键词：蜜獾算法 Sobol序列动态自适应密度因子黄金正弦策略柯西变异策略