花授粉算法是一種新提出的群體智能優(yōu)化算法,具備結(jié)構(gòu)簡單,容易實現(xiàn)等特點,越來越多的學(xué)者不斷地對它進行改進并應(yīng)用于更多的領(lǐng)域.本文從基本的花授粉算法出發(fā),系統(tǒng)地研究了算法的原理,難點以及現(xiàn)有算法所存在的問題,結(jié)合研究其他優(yōu)化算法的特性,分別提出了兩種新的花授粉算法并將其一應(yīng)用到工程實例中.首先,針對基本花授粉算法的自花授粉環(huán)節(jié)中授粉范圍較小等問題,嵌入簡化后的正弦余弦算法,針對其異花授粉環(huán)節(jié)的最優(yōu)解值精度不佳等問題,引入精英花粉算子,提出了融合正弦余弦算法和精英算子的花授粉算法.進而選取十組標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)進行檢驗,將實驗結(jié)果和迭代圖像與傳統(tǒng)花授粉算法等進行對比分析,本文提出的新算法顯著的提高了算法的穩(wěn)定性和最優(yōu)值的精度.其次,針對花授粉算法在異花授粉環(huán)節(jié)容易陷入局部最優(yōu)值,在自花授粉環(huán)節(jié)中種群個體不夠豐富等問題,分別引入改進后的蝗蟲算法和進行變異與交叉操作后的精英花粉算子,提出了基于蝗蟲算法和精英花粉算子的花授粉算法.該算法的提出主要是為了解決非線性約束優(yōu)化問題,選取三個經(jīng)典工程優(yōu)化設(shè)計問題進行仿真,對比結(jié)果表明,基于蝗蟲算法和精英花粉算子的花授粉算法更具有高精度和普適性. 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１花授粉算法流程圖??１０??

?西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???４．４實例仿真與結(jié)果分析??為求解工程優(yōu)化問題，將使用本文所提出的基于蝗蟲算法和精英算子的改進花授??粉算法．通過三個經(jīng)典的工程優(yōu)化設(shè)計問題的仿真，驗證ＧＯＡ－ＥＦＰＡ針對求解非線性??優(yōu)化問題的算法各項性能，并與其他著名學(xué)者的實驗結(jié)果進行對比分析．??４．４．１?參數(shù)設(shè)置??所有進行工程優(yōu)化設(shè)計問題仿真的算法在最大迭代次數(shù)ｒ＿?＝?２０００下進行．??ＧＯＡ－ＥＦＰＡ的轉(zhuǎn)化概率選�。�？?＝?０．８．?ＧＯＡ－ＥＦＰＡ的自花授粉環(huán)節(jié)的精英花粉算子??選取交叉率Ｃｒ?＝?０．１５；異花授粉環(huán)節(jié)中線性遞減系數(shù)ｃ中的相關(guān)參數(shù)取Ｃｍａｘ＝ｌ，??＾＾＝０．００００１；改進的蝗蟲算法的公式（４．１１）中交：§１力影響函藝Ｕ涉及的吸弓丨強度參數(shù)取??／＝０．５，吸引尺度參數(shù)取／?＝?１．５．因為在蝗蟲算法的提出者在文章中提到，對于參數(shù)??選取某些值時（例如／＝１．０和／?＝?１．０），引力或斥力區(qū)域非常小，所以從這些值中選定??／＝０．５?和／?＝?１．５．??４．４．２?工程優(yōu)化實例仿真??本節(jié)使用ＧＯＡ－ＥＦＰＡ進行求解三個工程優(yōu)化問題，進一步驗證提出的ＧＯＡ－ＥＦＰＡ??的性能和特點．??（１）焊接梁優(yōu)化設(shè)計問題??焊接梁優(yōu)化設(shè)計問題（Ｗｅｌｄｅｄ?Ｂｅａｍ?Ｄｅｓｉｇｎ）［Ｍ）］（其模型如圖４．２所示）是由Ｒａｏ提出??的一種為了找出在限定的約束條件下焊接梁的最小制造成本的工程優(yōu)化問題．??圖４．２焊接梁設(shè)計模型??該問題由四個變量構(gòu)成：焊縫厚度（／２），桿的外接長度（／），桿的高度（〇，桿的厚度??０）．具體數(shù)學(xué)模型描述如下：??３０??

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文??Ｐ?＝?６０００１ｂ，?Ｌ?＝?１４ｉｎ，?￡?＝?３０ｘｌ０６ｐｓｉ，?Ｇ?＝?１２ｘＩ０ｓｐｓｉ，??１３６００ｐｓｉ，?ａ＾＾ＳＯＯＯＯｐｓｉ，?＾＝０．２５１１１．??其中，Ａ和；＾分別表錄一次剪應(yīng)力和Ｐ次剪應(yīng)力；Ａｆ表示慣性矩；？／表示極性矩．??（２）彈簧壓縮設(shè)計優(yōu)化問題??彈營扭縮設(shè)計優(yōu)化何題（Ｔｅｎｓｉｏｎ－Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ?Ｓｐｒｉｎｇ?Ｄｅｓｉｇｎ）（其模型如圖４．３所示）??是由ＡｒｏｒａＷ和Ｂｅｌｅｇｕｉｉｄｕ＿兩位學(xué)者提出的，在滿足限定的約束條件下聲求壓縮彈簧??最小重量設(shè)計的優(yōu)化問題．??Ｘ３??１ＷＷＶ??ＩＨ??ＸＩ??圖４．３彈簧壓縮設(shè)計模型??該問題由ｓ：個設(shè)計變量構(gòu)成：彈簧絲直徑（以，肀均繞線直徑（ｉｎ?ｗ圈線圈長度??（ａ該模型的數(shù)學(xué)描述具體如下：??Ｘ?＝?［ｘ１５ｊｃ２，ｘ３］?＝?［Ｊ，?Ｄ，ｌ＾??ｍｉｎ?Ｆ?（ｘ）?＝?（ｘ３?＋?２）??ｓ．ｔ．?ｇｉ（ｘ）?＝?ｌ——４?＜〇，??ｕ?｝?７１７８５＾??（＼?Ａｘｌ?－ｘｘ９?１?．?＾??＾?＝?１２５６６?（ｘ２ｘ；?－ｘ／）?＋?５１０８＾＇?￣?５?（４．１５）??．３Ｗ＝ｉ－＾，〇，??Ｌ?警－Ｌ＜〇，??０．０５?＜?＾?＜?１，０．２５?＜?ｘ２?＜?１．３，２?＜?ｘ３?＜?１５．??３２??


本文編號：3120930