基于黑洞与差分进化理论的混合优化算法的研究与应用

发布时间：2023-08-03 19:42

　　特高压,特大容量发电和输变电设备设计中需考虑因涡流带来的过热、磁性材料带来的磁滞和涡流损耗及振动等问题。另外,为了提高产品的市场竞争力,电工装备的设计中需要考虑材料的不对称因素和生产实践中的尺寸误差等。这就使得电工装备的设计问题呈现多变量、多约束条件、多峰值、多优化目标以及强非线性等复杂特征。对于这类复杂的优化问题,一些经典的智能优化算法会出现早熟、优化精度差等问题。在这种背景下,研究开发新的用于复杂高维工程问题的优化算法迫在眉睫。针对上述复杂工程问题的设计,本文提出了一种基于黑洞与差分进化理论的混合优化算法。本文提出的基于黑洞与差分进化理论的混合优化算法结合了黑洞算法与差分进化算法的优点,具有更好的算法性能。首先,在标准差分进化算法的基础上,引入黑洞的概念。模拟宇宙中黑洞现象,在黑洞的吸引下,周围星体加快向黑洞移动,进而对算法收敛速度进行提升。另外,提出“修正操作”,即对超出边界的目标矢量进行修正,同时对距离黑洞太近的目标矢量进行吸收,并在设计空间中随机产生新的目标矢量进行替换,以保证设计空间中目标矢量数目不变。通过修正操作算法的多样性大大提高。首先低维单峰及多峰值基准函数被选取测试...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 现代优化算法国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 现代优化算法的研究现状及发展趋势
        1.2.2 电气装备优化设计的研究现状
    1.3 课题主要研究内容
第2章 差分进化算法与黑洞算法介绍
    2.1 优化设计及相关软件介绍
        2.1.1 优化设计介绍
        2.1.2 相关软件介绍
    2.2 差分进化算法介绍
        2.2.1 差分进化算法产生与发展
        2.2.2 差分进化算法的基本原理
    2.3 黑洞算法介绍
        2.3.1 黑洞产生
        2.3.2 黑洞算法基本原理
    2.4 本章小结
第3章 基于黑洞与差分进化理论的混合优化算法
    3.1 基于黑洞与差分进化理论的混合优化算法
    3.2 数值试验
        3.2.1 低维基准函数算法寻优试验
        3.2.2 高维多峰值基准函数算法寻优试验
    3.3 本章小结
第4章 改进的混合优化算法在标准工程问题中的应用
    4.1 各项异性粘结永磁体磁场配向装置的优化
        4.1.1 问题介绍
        4.1.2 优化设计
    4.2 超导磁储能系统的优化
        4.2.1 问题介绍
        4.2.2 优化分析
    4.3 本章小结
第5章 改进的混合优化算法在永磁同步电机设计中的应用
    5.1 永磁电机齿槽转矩分析
        5.1.1 齿槽转矩产生原理
        5.1.2 齿槽转矩危害
    5.2 永磁同步电机齿槽转矩的优化设计
        5.2.1 问题介绍
        5.2.2 优化分析
    5.3 本章小结
第6章 结论
    6.1 本文工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3838694