基于PSO-ChOA-Elman神经网络的船舶柴油机故障诊断

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作者 尹文海 杨志勇 +1 位作者 尚前明 杨安邦 《船海工程》 北大核心 2025年第4期127-133,140,共8页

针对传统船舶柴油机故障诊断方法的局限性,提出一种基于粒子群算法(PSO)和黑猩猩算法(ChOA)相结合,优化Elman神经网络的船舶柴油机故障诊断方法,旨在提高故障诊断的准确性和普适性。对MAN B&W 7K98MC型柴油机的常见故障数据进行预处... 针对传统船舶柴油机故障诊断方法的局限性,提出一种基于粒子群算法(PSO)和黑猩猩算法(ChOA)相结合,优化Elman神经网络的船舶柴油机故障诊断方法,旨在提高故障诊断的准确性和普适性。对MAN B&W 7K98MC型柴油机的常见故障数据进行预处理,以消除不同量纲和数量级数据间的干扰;构建Elman神经网络模型,并使用PSO和ChOA算法对网络的参数进行优化,以提升模型性能。文中详细介绍了Elman神经网络的结构和数学模型,以及PSO和ChOA算法的原理和改进措施。通过Matlab平台的模拟实验,对比标准Elman神经网络和改进后的PSO-ChOA-Elman神经网络在故障诊断中的性能。结果显示,改进后的模型故障诊断的准确率达到99.4%,明显优于原始模型的94.01%,同时具有更高的稳定性和更快的收敛速度。所提出的基于PSO-ChOA-Elman神经网络的故障诊断方法有效地提高了船舶柴油机故障诊断的准确性和效率,为船舶柴油机的健康管理和故障预防提供一种新的技术手段。 展开更多

关键词 柴油机 故障诊断 ELMAN神经网络 粒子群优化算法 黑猩猩优化算法

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基于PSO-ChOA优化的轴流风机故障诊断模型

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作者 吕亚楠 赵康 +1 位作者 马草原 郑璐 《机电工程》 北大核心 2025年第2期373-386,共14页

传统的风机故障诊断技术依赖大量的历史数据,在参数优化和算法选择上存在早熟收敛问题,且在风机故障诊断过程中需要精确采集信号,但实际应用中受限于传感器安装条件,影响了数据的准确性和诊断的有效性。针对这些问题,提出了一种融合改... 传统的风机故障诊断技术依赖大量的历史数据,在参数优化和算法选择上存在早熟收敛问题,且在风机故障诊断过程中需要精确采集信号,但实际应用中受限于传感器安装条件,影响了数据的准确性和诊断的有效性。针对这些问题,提出了一种融合改进粒子群优化算法(PSO)与黑猩猩优化算法(ChOA)混合优化策略(PSO-ChOA)的VMD-CNN-Transformer模型,应用于轴流风机故障诊断。首先,通过仿真和实验获取了七种风机典型电气故障信号和三种离心风机轴承故障信号,并进行了预处理以满足算法训练要求;然后,使用PSO对ChOA的狩猎搜索阶段进行了优化,减少了人为设定参数对模型训练的影响,通过构建23个标准测试函数,分析了PSO-ChOA算法在收敛速度和全局优化上的优势;最后,利用变分模态分解(VMD)提取了故障特征,并利用卷积神经网络-Transformer(CNN-Transformer)模型进行了分类,采用实例分析了该模型在处理非线性和高维数据时的强大能力。研究结果表明:相较于传统算法,PSO-ChOA算法在收敛速度上的优势显著,能够更快地跳出局部最优,避免早熟收敛,同时保持较高的搜索精度,最终找到更接近全局最优的解;采用PSO-ChOA优化的VMD-CNN-Transformer模型在风机故障诊断任务中达到了97.76%的准确率,较VMD-CNN-Transformer方法,准确率提升了6.64%;PSO-ChOA在参数优化领域的应用潜力,为工业设备故障诊断研究提供了新的视角。 展开更多

关键词 离心式风机 复杂非线性信号 粒子群优化 黑猩猩优化算法 卷积神经网络-Transformer模型 变分模态分解

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基于多策略融合的改进黑猩猩优化算法

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作者 王燕 王妮娅 +2 位作者 毛剑琳 徐志昊 李大焱 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第10期1877-1889,共13页

黑猩猩优化算法ChOA具有个体多样性丰富和收敛速度快的特点,但是该算法在搜索能力和跳出局部最优上仍有改善的空间。因此,提出一种基于多策略融合的改进黑猩猩优化算法。首先,引入双交叉无限折叠迭代混沌映射对种群进行初始化,以提高初... 黑猩猩优化算法ChOA具有个体多样性丰富和收敛速度快的特点,但是该算法在搜索能力和跳出局部最优上仍有改善的空间。因此,提出一种基于多策略融合的改进黑猩猩优化算法。首先,引入双交叉无限折叠迭代混沌映射对种群进行初始化,以提高初始解质量,有助于算法后续寻优;其次,结合正余弦权重因子和个体最佳跟随策略的混合位置更新机制更新个体位置,提高算法寻优能力和收敛精度;最后,引入柯西高斯变异机制,对当前最优个体进行变异,同时结合贪婪策略选择最佳个体,增强算法跳出局部最优的能力。在数值实验中,使用10个基准函数的Wilcoxon秩和检验对比分析改进算法的寻优性能,结果表明,所提算法寻优性能较对比算法均有所提升,并在三维路径规划问题上进一步验证了算法有效性。 展开更多

关键词 黑猩猩优化算法 双交叉无限折叠迭代混沌映射 正余弦权重因子 个体最佳跟随策略 柯西高斯变异 路径规划

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改进黑猩猩算法的光伏发电功率短期预测 被引量：6

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作者 谢国民 陈天香 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期135-143,共9页

针对晴空、非晴空条件下光伏出力预测精度不高等问题,提出一种改进K均值(K-means++)算法和黑猩猩优化算法CHOA(chimpanzee optimization algorithm)相结合,优化最小二乘支持向量机LSSVM(least squares support vector machine)的模型,... 针对晴空、非晴空条件下光伏出力预测精度不高等问题,提出一种改进K均值(K-means++)算法和黑猩猩优化算法CHOA(chimpanzee optimization algorithm)相结合,优化最小二乘支持向量机LSSVM(least squares support vector machine)的模型,进行光伏功率预测。首先,利用密度聚类和混合评价函数改进K-means++对原始数据进行自适应类别划分。其次,通过相关性分析和随机森林特征提取构建模型的输入特征集。最后,根据特征集建立基于DK-PCHOA-LSSVM的短期光伏发电预测模型。结合实际算例,结果表明:该模型在恶劣天气下预测精度明显优于其他模型,验证了其有效性和优越性。 展开更多

关键词 光伏功率短期预测 自适应聚类 最小二乘支持向量机 黑猩猩优化算法 极端天气

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基于自适应VMD和DD-cCycleGAN的滚动轴承剩余寿命预测 被引量：3

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作者 于军 赵坤 +1 位作者 张帅 邓四二 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期45-52,共8页

为准确预测强噪声干扰小样本情况下的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life, RUL),提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和双判别器条件循环一致对抗网络(double-discriminator conditional CycleGA... 为准确预测强噪声干扰小样本情况下的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life, RUL),提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和双判别器条件循环一致对抗网络(double-discriminator conditional CycleGAN, DD-cCycleGAN)的滚动轴承RUL预测方法。将黑猩猩优化算法(chimp optimization algorithm, ChOA)与VMD相结合,给出一种基于ChOA的自适应VMD算法,选取有效模态分量进行重构,降低强背景噪声的干扰;开发一种DD-cCycleGAN生成新样本,这些生成的新样本不但保留了源域的样本信息,还与目标域的样本相似;将训练样本的重构样本和生成的新样本作为输入,训练长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络,用训练后的LSTM网络预测测试样本中滚动轴承的RUL。通过采用XJTU-SY滚动轴承加速寿命试验数据集验证该方法的有效性,试验结果表明该方法具有较强的抗噪能力和较高的轴承RUL预测精度。 展开更多

关键词 滚动轴承 剩余寿命(RUL)预测 自适应变分模态分解(VMD) 双判别器条件循环一致对抗网络 黑猩猩优化算法(choa)

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路灯人影和离家出走改进的黑猩猩优化算法 被引量：2

6

作者 张庭溢 汪弘健 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第6期1491-1512,共22页

为提高黑猩猩优化算法(ChOA)的求解精度和局部极值逃逸能力,提出一种路灯人影和离家出走改进的黑猩猩优化算法(SSR-ChOA)。首先,采用SPM混沌序列初始化种群,增加初始种群分布均匀性。其次,由夜间路灯下人影变化的物理现象设计一种新的... 为提高黑猩猩优化算法(ChOA)的求解精度和局部极值逃逸能力,提出一种路灯人影和离家出走改进的黑猩猩优化算法(SSR-ChOA)。首先,采用SPM混沌序列初始化种群,增加初始种群分布均匀性。其次,由夜间路灯下人影变化的物理现象设计一种新的光学类改进方式——路灯人影,用于优化原有ChOA算法开发精度不高问题。同时设计一种名为离家出走的全局优化策略,使普通黑猩猩个体拥有更强的主动探索能力,避免因领导者判断错误陷入局部极值而导致整个种群搜索停滞、过早收敛。测试了25个基准测试函数和CEC2014测试函数,对比了ChOA算法、4种不同类型改进ChOA算法以及粒子群等算法,分析了改进策略有效性。最后,对航拍无人机飞行路径中存在高耸电塔、信号塔的应用情景进行了研究,验证了SSR-ChOA有效性。实验结果表明,SSR-ChOA与ChOA和4种改进ChOA对比不仅具有显著性差异,而且在寻优精度和稳定性上表现更佳。无人机3D路径规划上,SSR-ChOA平均总开销相比ChOA减少3.06%。 展开更多

关键词 黑猩猩优化算法(choa) SPM混沌序列 路灯人影策略 离家出走策略 无人机3D路径规划

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基于混沌量子粒子群算法的含风电场电力系统实时调度 被引量：28

7

作者 王魁 张步涵 +1 位作者 周杨 李俊芳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期141-146,共6页

分析了大规模风电给电力系统实时调度所带来的若干问题,依据节能减排原则,以消纳风电最大化和火电机组一次能源消耗最小化为双重目标,建立了含大规模风电的实时调度模型。在量子粒子群算法基础上加入混沌初始化和混沌扰动,形成混沌量子... 分析了大规模风电给电力系统实时调度所带来的若干问题,依据节能减排原则,以消纳风电最大化和火电机组一次能源消耗最小化为双重目标,建立了含大规模风电的实时调度模型。在量子粒子群算法基础上加入混沌初始化和混沌扰动,形成混沌量子粒子群优化算法。基于修改的IEEE-118节点系统进行仿真计算,结果表明:建立的模型能在最大程度消纳风电的前提下,最大限度地减少一次能源消耗,达到节能减排的目的;采用的算法计算速度快、收敛性能好,满足实时性的要求。 展开更多

关键词 混沌量子粒子群优化算法 风电场 实时调度 风电消纳

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基于混沌优化和最速下降法的一种混合算法 被引量：25

8

作者 李文 梁昔明 《计算技术与自动化》 2003年第2期12-14,共3页

将混沌优化和最速下降法有机地结合起来,构造出一种混合优化算法,该算法既具有混沌优化算法的全局收敛性,又有最速下降法的快速收敛性,数值试验表明算法是有效的。

关键词 混合优化算法 混沌优化算法 最速下降法 非线性系统 随机函数

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非线性最优解在气动参数辨识中的应用

9

作者 陈农 《飞行力学》 CSCD 2002年第1期51-53,共3页

由于采用最大似然算法进行气动参数辨识通常存在着局部极值问题 ,为了寻求非线性全局最优解 ,提高估计精度 ,介绍了以混沌优化算法作为搜索工具 ,与最大似然算法相结合 ,求解非凸优化问题全局最优解的方法。算例表明 ,该方法是有效可行... 由于采用最大似然算法进行气动参数辨识通常存在着局部极值问题 ,为了寻求非线性全局最优解 ,提高估计精度 ,介绍了以混沌优化算法作为搜索工具 ,与最大似然算法相结合 ,求解非凸优化问题全局最优解的方法。算例表明 ,该方法是有效可行的 。 展开更多

关键词 全局最优 混沌优化算法 最大似然算法 气动参数辨识 非线性最优解 导弹

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连续型HOPFIELD网络在文档保密中的应用

10

作者 周萍 欧阳楷 李玉苹 《生物医学工程研究》 1998年第1期56-62,共7页

本文采用设定权重法构造出连续ＨＯＰＦＩＥＬＤ网络模型，并采用Ｒｕｎｇｅ－ｋｕｔａ法来求解连续ＨＯＰＦＩＥＬＤ网络运行结果，并仿真出非对称ＨＯＰＦＩＥＬＤ网络特有的运行状态———混沌，最后利用该结果完成文档保密。

关键词 连续型HOPFIELD网络 Rung-kuta法 混沌 文档保密

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融合多策略的黄金正弦黑猩猩优化算法 被引量：26

11

作者 刘成汉 何庆 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2360-2373,共14页

针对黑猩猩优化算法(Chimp optimization algorithm,ChOA)存在收敛速度慢、精度低和易陷入局部最优值问题,提出一种融合多策略的黄金正弦黑猩猩优化算法(Multi-strategy golden sine chimp optimization algorithm,IChOA).引入Halton序... 针对黑猩猩优化算法(Chimp optimization algorithm,ChOA)存在收敛速度慢、精度低和易陷入局部最优值问题,提出一种融合多策略的黄金正弦黑猩猩优化算法(Multi-strategy golden sine chimp optimization algorithm,IChOA).引入Halton序列初始化种群,提高初始化种群的多样性,加快算法收敛,提高收敛精度;考虑到收敛因子和权重因子对于平衡算法勘探和开发能力的重要作用,引入改进的非线性收敛因子和自适应权重因子,平衡算法的搜索能力;结合黄金正弦算法相关思想,更新个体位置,提高算法对局部极值的处理能力.通过对23个基准测试函数的寻优对比分析和Wilcoxon秩和统计检验以及部分CEC2014测试函数寻优结果对比可知,改进的算法具有更好的鲁棒性;最后,通过2个实际工程优化问题的实验对比分析,进一步验证了IChOA在处理现实优化问题上的优越性. 展开更多

关键词 黑猩猩优化算法 Halton序列 非线性收敛因子 自适应权重因子 黄金正弦算法

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混合改进策略的黑猩猩优化算法及其机械应用 被引量：29

12

作者 何庆 罗仕杭 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期354-364,共11页

针对黑猩猩优化算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢、寻优精度低等缺陷,提出混合改进策略的黑猩猩优化算法(SLWChOA).首先,利用Sobol序列初始化种群,增加种群的随机性和多样性,为算法全局寻优奠定基础;其次,引入基于凸透镜成像的反向... 针对黑猩猩优化算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢、寻优精度低等缺陷,提出混合改进策略的黑猩猩优化算法(SLWChOA).首先,利用Sobol序列初始化种群,增加种群的随机性和多样性,为算法全局寻优奠定基础;其次,引入基于凸透镜成像的反向学习策略,将其应用到当前最优个体上产生新的个体,提高算法的收敛精度和速度;同时,将水波动态自适应因子添加到攻击者位置更新处,增强算法跳出局部最优的能力;最后,通过10个基准测试函数、Wilcoxon秩和检验以及部分CEC2014函数进行仿真实验来评价改进算法的寻优性能,实验结果表明,所提算法在寻优精度、收敛速度和鲁棒性上均较对比算法有较大提升.另外,通过一个机械优化设计实验进行测试分析,进一步验证了SLWChOA的可行性和适用性. 展开更多

关键词 黑猩猩优化算法 Sobol序列 凸透镜成像 水波动态自适应因子 机械优化设计

原文传递

粒度分布函数参数的混沌遗传反演计算 被引量：1

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作者 何桂春 黄开启 倪文 《矿山机械》 北大核心 2010年第9期76-80,共5页

介绍了描述颗粒粒度组成的粒度分布函数,设计了粒度分布参数反演计算的适应度函数,给出了混沌遗传算法搜索待优化粒度分布参数的反演计算流程。根据实验室筛析获得的磨矿产品的粒度分布数据,采用混沌遗传算法及反演模型对R-R分布、Gaudi... 介绍了描述颗粒粒度组成的粒度分布函数,设计了粒度分布参数反演计算的适应度函数,给出了混沌遗传算法搜索待优化粒度分布参数的反演计算流程。根据实验室筛析获得的磨矿产品的粒度分布数据,采用混沌遗传算法及反演模型对R-R分布、Gaudin-schahman分布等粒度分布函数的粒度分布参数进行反演计算。研究表明,用混沌遗传算法对粒度分布参数进行反演计算,不同矿样粒度分布反演计算值和实测值拟合得非常好,精度很高。说明该方法是一种新颖可行、可靠且速度快的粒度分布参数计算方法。 展开更多

关键词 粒度分布 混沌 遗传算法 反演计算

原文传递