發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 10:28

【摘要】：光學(xué)優(yōu)化算法是一種新的智能優(yōu)化策略,光學(xué)優(yōu)化算法是把優(yōu)化函數(shù)看作反射球面,函數(shù)的凸、凹部分看作對應(yīng)的凸、凹鏡面函數(shù),每一個(gè)初始解相當(dāng)于一個(gè)光源點(diǎn),經(jīng)球面鏡函數(shù)的反射,得到光源點(diǎn)的像。把這一系列經(jīng)過函數(shù)反射所得像點(diǎn)作為下一次搜索的起始光源點(diǎn),不斷進(jìn)行尋優(yōu)迭代,同時(shí)對任務(wù)進(jìn)行探究,最終求得問題的最優(yōu)解。因此,光學(xué)優(yōu)化算法有其自身的優(yōu)勢,但是隨著研究的深入,光學(xué)優(yōu)化算法也和其他優(yōu)化算法一樣,光學(xué)優(yōu)化算法也存在早熟收斂、優(yōu)化速度慢、應(yīng)用領(lǐng)域有待進(jìn)一步拓寬等問題。本文從改進(jìn)人光學(xué)優(yōu)化算法的缺陷,以及其在暴雨參數(shù)、智能電網(wǎng)領(lǐng)域問題中的應(yīng)用方面出發(fā),進(jìn)行了深入研究。主要工作包括:(1)綜述了光學(xué)優(yōu)化算法的思想及求解步驟,介紹光學(xué)優(yōu)化算法的歷史研究背景,以及目前光學(xué)優(yōu)化算法在國內(nèi)外的應(yīng)用情況,總結(jié)了光學(xué)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)從數(shù)學(xué)角度對算法的優(yōu)化過程給出了分析定義,其獨(dú)特的搜索機(jī)制和較好的搜索性能在智能優(yōu)化領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。針對光學(xué)優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)原理與算法流程及相應(yīng)搜索迭代和偏差修復(fù)操作進(jìn)行了綜述,探討了光學(xué)優(yōu)化算法與傳統(tǒng)優(yōu)化算法之間的差異以及光學(xué)優(yōu)化算法的應(yīng)用前景。(3)針對光學(xué)優(yōu)化算法容易早熟收斂的缺陷,借鑒遺傳算法的自適應(yīng)度原理改進(jìn)了光學(xué)優(yōu)化算法的自適應(yīng)度,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)光學(xué)優(yōu)化算法,改進(jìn)了算法的收斂速度與精度,避免了陷入局部最優(yōu)解的問題。算例分析通過與標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)優(yōu)化算法求解得到的結(jié)果進(jìn)行了比較,自適應(yīng)光學(xué)優(yōu)化算法具有更好的求解效率和穩(wěn)定性。(4)通過分析光學(xué)優(yōu)化算法的特性,將光學(xué)優(yōu)化算法中每個(gè)光源點(diǎn)都用量子空間中的一個(gè)粒子來描述,根據(jù)群體智慧的聚集性,建立了量子勢能場模型。由群體自組織性和協(xié)同性等特點(diǎn)提出了量子光學(xué)優(yōu)化算法,量子光學(xué)優(yōu)化算法在量子力學(xué)收斂理論下,控制參數(shù)少,設(shè)置簡單,優(yōu)化了算法的收斂精度和速度。通過對多個(gè)經(jīng)典測試函仿真分析,得出量子光學(xué)優(yōu)化算法比光學(xué)優(yōu)化算法的優(yōu)化性能更好,收斂速度更快。(5)針對暴雨強(qiáng)度公式中多個(gè)參數(shù)傳統(tǒng)方法難以直接優(yōu)化,擬合誤差較大等問題。本文通過將自適應(yīng)光學(xué)優(yōu)化算法應(yīng)用到暴雨強(qiáng)度公式參數(shù)優(yōu)化中,并對其結(jié)果與其他優(yōu)化算法進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明,光學(xué)優(yōu)化算法能更有效地提高暴雨強(qiáng)度公式的參數(shù)擬合精度,具有較好的可行性。(6)針對電力市場中,諸多實(shí)際問題都需要優(yōu)化算法作為理想工具。本文將自適應(yīng)光學(xué)優(yōu)化算法進(jìn)行實(shí)時(shí)電價(jià)問題的求解,根據(jù)約束條件的越限量大小,動(dòng)態(tài)地調(diào)整適應(yīng)度,在保證全局搜索能力的基礎(chǔ)上改進(jìn)了收斂速度。將此算法對實(shí)時(shí)電價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計(jì)算,與拉格朗日對偶算法的實(shí)時(shí)定價(jià)相比,結(jié)果表明自適應(yīng)光學(xué)優(yōu)化算法的收斂速度更快,電價(jià)的優(yōu)化模型更具有實(shí)用意義。(7)最后,對所做工作進(jìn)行總結(jié),并提出進(jìn)一步研究的方向。
【圖文】：

主要研究光線的行為及性能，包括干域和日常生活中已得到廣泛的應(yīng)用，如鏡子、透視數(shù)曲面鏡都有像球形表面一部分的反射面，曲面反足反射第一、二定律[10]。一向內(nèi)凹的表面，可以把入射光線聚焦在一點(diǎn)，故為聚光鏡。光線聚集的點(diǎn)即為焦點(diǎn)，物體到鏡面的不同。凸面鏡有一向物體凸出的反射面，由于鏡面故一束平行的光線照射在凸面鏡上會出現(xiàn)散射現(xiàn)象線發(fā)散，，故一般成像都是虛像，焦點(diǎn)( f )和曲率圓成像中無法觀測到。就是從球面鏡成像原理、像的大小、球面反射偏差算法的設(shè)計(jì)原理。鏡反射模型，運(yùn)用三角關(guān)系和反射定律，可以建立。令 f 表示焦距，r 表示曲面半徑（ r = 2f）， p [12]如圖 2-1 所示。

圖 2-2 凹面函數(shù)成像原理圖 2-3 凸面函數(shù)成像原理函數(shù)圓心的到 X 軸的距離，由圖 2-2，可得ktim 也是 [ ( ), (t j U f O f
【學(xué)位授予單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP18

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2616393