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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
2
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
3
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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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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差异演化算法改进与应用 被引量:12
5
作者 卢青波 张学良 +3 位作者 温淑花 武美先 兰国生 刘丽琴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期193-197,共5页
提出了一种改进的差异演化算法MDE(modified differential evolution algorithm),该算法首先对差异演化算法的缩放因子进行混沌计算,减少了用户参与程度,平衡了算法的收敛速度与全局搜索能力;其次引入灾变因子,对群体中的个体进行小概... 提出了一种改进的差异演化算法MDE(modified differential evolution algorithm),该算法首先对差异演化算法的缩放因子进行混沌计算,减少了用户参与程度,平衡了算法的收敛速度与全局搜索能力;其次引入灾变因子,对群体中的个体进行小概率淘汰,同时又有新的个体加入,从而提高了群体多样性,提高了算法的全局搜索能力。仿真实验与工程实例表明,该算法具有较好的全局搜索能力。 展开更多
关键词 混沌 差异演化 灾变因子 全局搜索
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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
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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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沙漠化土地振子模型研究——混沌振动在沙漠化防治中的应用 被引量:6
7
作者 张社奇 张广军 雷瑞德 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2001年第1期72-75,共4页
将沙漠化的土地系统模拟为振子系统 ,在对Duffing方程讨论基础上 ,分析了这一特殊振子的结构组成是造成生态系统脆弱的根本原因 。
关键词 DUFFING方程 沙漠化土地振子模型 混沌振动 防治
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锯齿形取样鉴相频率合成器的分岔与混沌 被引量:3
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作者 谭永明 廖桂生 郑继禹 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期524-527,共4页
深入研究了锯齿形取样鉴相频率合成器环的非线性动力学行为 ;分析了系统参数与分岔之间的关系 ;给出了系统的Hopf分岔集 ;并计算了系统的李雅普诺夫指数以及豪斯道夫维数 ,进一步揭示了系统参数与混沌的内在关系 .通过计算机仿真 ,观察... 深入研究了锯齿形取样鉴相频率合成器环的非线性动力学行为 ;分析了系统参数与分岔之间的关系 ;给出了系统的Hopf分岔集 ;并计算了系统的李雅普诺夫指数以及豪斯道夫维数 ,进一步揭示了系统参数与混沌的内在关系 .通过计算机仿真 ,观察到系统从拟周期进入混沌状态的演变过程 ,仿真结果与理论分析相吻合 . 展开更多
关键词 锯齿形鉴相特性 频率合成 分岔 混沌
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混沌粒子群与模糊聚类在图像分割中的应用 被引量:8
9
作者 左浩 李雯 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第2期194-196,200,共4页
模糊C均值聚类算法是目前使用最广泛的模糊聚类算法,但是该算法也有其局限性,比如在迭代过程中对初始值非常敏感,极容易陷入局部极小值,以至于得不到最佳聚类结果。将粒子群优化算法应用到模糊C均值聚类算法中,提出一种基于混沌粒子群... 模糊C均值聚类算法是目前使用最广泛的模糊聚类算法,但是该算法也有其局限性,比如在迭代过程中对初始值非常敏感,极容易陷入局部极小值,以至于得不到最佳聚类结果。将粒子群优化算法应用到模糊C均值聚类算法中,提出一种基于混沌粒子群的模糊C均值聚类算法。它能够利用粒子群算法强大的全局寻优能力避免算法收敛于局部极值,最大程度上达到全局最佳聚类结果。为了避免粒子在迭代过程中停滞,该算法引入了混沌变量,以当前的全局最优位置来产生一个混沌序列,用混沌序列中拥有最优适应值的粒子随机代替当前粒子群中的一个粒子。将基于混沌粒子群的模糊C均值聚类算法应用于图像分割中,实验结果表明该算法能够有效地分割图像,并具有良好的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 聚类 模糊C均值 粒子群优化算法 混沌粒子群优化算法 图像分割
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基于关节极限的冗余机械臂混沌动力学及控制 被引量:4
10
作者 王俊 张俊红 马梁 《机床与液压》 北大核心 2019年第2期113-117,共5页
考虑关节位移极限指标,研究冗余机械臂系统动力学特性及延迟反馈法对系统混沌运动控制。以平面3自由度机械臂为研究对象,利用Jacobian矩阵伪逆法得到平面机械臂系统的动力学模型。基于关节位移极限指标,建立冗余机械臂系统的混沌动力学... 考虑关节位移极限指标,研究冗余机械臂系统动力学特性及延迟反馈法对系统混沌运动控制。以平面3自由度机械臂为研究对象,利用Jacobian矩阵伪逆法得到平面机械臂系统的动力学模型。基于关节位移极限指标,建立冗余机械臂系统的混沌动力学状态方程,采用龙格库塔法对模型求解,利用相图、Poincaré图及Lyapunov指数图等进行分析。结果表明基于关节位移极限的冗余机械臂的自运动表现出混沌现象。在此基础上,利用延迟反馈法进行混沌控制,得到在合适的扰动权重参数条件下,延迟反馈控制能使冗余机械臂的混沌运动稳定在周期轨道上,且发现在混沌吸引子内存在除1倍周期以外的2倍周期以及3倍周期窗口,通过选取不同的扰动权重能使系统稳定在不同的周期轨道上。 展开更多
关键词 关节位移极限 冗余机械臂 延迟反馈法 混沌控制
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基于混沌变量的LQR控制器权矩阵优化设计 被引量:2
11
作者 李生权 张绍德 肖小石 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第12期88-90,共3页
针对线性二次最优控制中加权矩阵难以确定的问题,引入一种系统瞬态响应这一具有直接工程意义的品质指标,提出基于logistic混沌变量的LQR权矩阵优化设计方法,为改善混沌变量大范围寻优效果不明显的不足,引入了混沌局部细搜索,找出全局最... 针对线性二次最优控制中加权矩阵难以确定的问题,引入一种系统瞬态响应这一具有直接工程意义的品质指标,提出基于logistic混沌变量的LQR权矩阵优化设计方法,为改善混沌变量大范围寻优效果不明显的不足,引入了混沌局部细搜索,找出全局最优值。根据该方法确定加权阵设计的最优控制器,可实现闭环系统具有所期望的动态特性,能保证闭环系统的渐进稳定性,且具有较大的稳定裕度。最后,通过一个SISO三阶系统的仿真实列,表明了该方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 IQR控制器 混沌优化 目标函数 加权矩阵
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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
12
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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ON COLLISION LOCAL TIME OF TWO INDEPENDENT FRACTIONAL ORNSTEIN-UHLENBECK PROCESSES 被引量:2
13
作者 郭精军 李楚进 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2017年第2期316-328,共13页
In this article, we study the existence of collision local time of two indepen- dent d-dimensional fractional Ornstein-Uhlenbeck processes X+^H1 and Xt^H2 with different parameters Hi ∈ (0, 1),i = 1, 2. Under the ... In this article, we study the existence of collision local time of two indepen- dent d-dimensional fractional Ornstein-Uhlenbeck processes X+^H1 and Xt^H2 with different parameters Hi ∈ (0, 1),i = 1, 2. Under the canonical framework of white noise analysis, we characterize the collision local time as a Hida distribution and obtain its' chaos expansion. Key words Collision local time; fractional Ornstein-Uhlenbeck processes; generalized white noise functionals; choas expansion 展开更多
关键词 Collision local time fractional Ornstein-Uhlenbeck processes generalized white noise functionals choas expansion
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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
14
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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改进黑猩猩算法的光伏发电功率短期预测 被引量:6
15
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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矿用汽车发动机减振系统中的混沌行为 被引量:1
16
作者 陈力捷 《煤矿机械》 北大核心 2011年第5期55-58,共4页
主要研究矿用汽车发动机减振系统的非线性动力学行为。首先分析系统的稳定性,求出其异宿轨道,在此基础上利用Melnikov方法得到系统通向混沌的临界条件,并分析系统中非线性阻尼系数等参数对其非线性动力学行为的影响,最后利用数值计算方... 主要研究矿用汽车发动机减振系统的非线性动力学行为。首先分析系统的稳定性,求出其异宿轨道,在此基础上利用Melnikov方法得到系统通向混沌的临界条件,并分析系统中非线性阻尼系数等参数对其非线性动力学行为的影响,最后利用数值计算方法进行验证。结果表明:非线性阻尼系数对混沌阈值的影响最大;同时随着曲轴半径的增大,系统存在着混沌的可能性。为设计与制造减振系统提供理论依据,改善矿用汽车平顺性和舒适性。 展开更多
关键词 减振系统 非线性 稳定性 函数 混沌
原文传递
基于Logistic映射的交通流的混沌态研究 被引量:1
17
作者 杜振财 王瑞峰 纪常伟 《交通科技》 2005年第2期78-80,共3页
由密度K-速度v的线形模型,导出Logistic映射的差分方程,讨论映射下的交通流及混沌态的有关理论;用Lyapunov指数进一步阐明Logistic映射下的交通流特性;
关键词 LOGISTIC映射 交通流 混沌态 LYAPUNOV指数 数学模型
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基于混沌理论与小波包分析的舰船状态监测方法
18
作者 郑勇 贾丙辉 李光荣 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第5期175-177,181,共4页
随着经济发展,通过舰船进行货物运输越来越频繁,保证舰船的安全性,快速准确的检测到舰船的状态并对舰船的故障进行排除具有非常重要的现实意义。本文从对混沌理论和小波包的分析中获取各自特点,并且将二者相结合进行舰船状态的检测,首... 随着经济发展,通过舰船进行货物运输越来越频繁,保证舰船的安全性,快速准确的检测到舰船的状态并对舰船的故障进行排除具有非常重要的现实意义。本文从对混沌理论和小波包的分析中获取各自特点,并且将二者相结合进行舰船状态的检测,首先利用小波包分析分解可能引起舰船状态发生变化的特征信号,其次利用混沌理论对信号进行特征提取,确定是哪个部位发生故障,最后通过实验验证本文所设计算法的可靠性。 展开更多
关键词 混沌理论 小波包 舰船状态监测 LYAPUNOV指数
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基于混沌的微弱周期信号检测研究 被引量:1
19
作者 朱斌 《微计算机信息》 2009年第25期167-168,162,共3页
分析了Duffing振子的混沌运动,通过改进Duffing方程的非线性恢复力项,构建新的微弱周期信号检测模型,仿真结果表明该模型能够实现强噪声背景下的微弱周期信号检测,具有很好的实用价值。
关键词 混沌 微弱信号 Dutgmg振子 检测研究
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非线性最优解在气动参数辨识中的应用
20
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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