基于粒子群优化算法的圆振动筛的优化设计

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基于粒子群算法的机械零件多目标优化设计研究

基于粒子群算法的机械零件多目标优化设计研究

开、 聚集 , 其行为不可预测 , 但其整体总保持一致性 。当整个群体 目前处于最优位 置的个体和 自身 曾经达到的最优位置来调整下

虽然每个优化设计 问题的具体要求 和限制条件不同, 但就对 在搜寻某个 目标时 , 对于其 中的某个个体 , 它往往是参照群体中 步的搜寻。 e nd K n ey和 E eh r把这些模拟群体相互作用的模 brat
第 5期 21 0 0年 5月
文 章编 号 : 0 1 3 9 ( 0 0 O — 0 5 0 l0 — 9 7 2 】 )5 0 3 — 2
机 械 设 计 与 制 造
M a h n r De i n c iey sg & M a u a t r n 多 目标优化设计研 究 术
中图分类 号 :HI 文献标 识码 : T 6 A
在科学实践 、工程设计及社会生产和经济发展的许 多问题都 个 目标 函数不能够同时达到最优解 。因此 , 一般情况下 多 目标优 可以描述为优化问题 , 由于实际问题 的复杂性 , 一般多是带有多个 化设计问题是 寻求符合一定要求的最优解或从得到 的 P rt最 ae o 约束条件的多个 目标同时优化的多目标问足『 对更加贴近实际的 优解集里进行选择。P rt 最优解是指 : 亟 。 aeo 对一个或几个 日标函数 多 目标优化问题 , 借助现代迅速发展的信息技术 、 人工智能、 生物技 不可能进一步优化 , 而对其 他目标 函数不至于劣化 的解 , 称之为
f rs r g c mp n n s o p i o n o e t
W AN W e— n. I i z o g i mi L U J- h n
( c ol f e h ncl n lcr a E gn eigN n h n nvri , a c a g 3 0 , hn ) Sh o o c a ia a dE etcl n ier , a c a gU i sy N nh n 0 3 C ia M i n e t 3 1

基于粒子群算法的机械结构参数优化设计

基于粒子群算法的机械结构参数优化设计

基于粒子群算法的机械结构参数优化设计随着科技的不断发展,机械结构设计越来越重要。

机械结构参数的优化设计可以大幅提高其性能和效率。

而粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)作为一种有效的优化算法,被广泛应用于机械结构参数的优化设计中。

一、粒子群算法的原理和优势粒子群算法是一种模拟鸟群觅食行为的智能优化算法。

其工作原理类似于鸟群中的鸟,每个粒子代表了一个潜在解,并通过不断搜索和更新来找到最优解。

具体来说,粒子在搜索空间中按照自身经验和群体的经验进行位置更新,以迭代的方式逐渐改进解的质量,直到找到最优解为止。

粒子群算法相对于其他优化算法有以下优势:1. 收敛速度快:通过群体中粒子之间的信息交流和共同搜索,能够快速收敛到全局最优解。

2. 无需计算梯度信息:相比于传统的优化算法,如梯度下降方法,粒子群算法无需计算目标函数的梯度信息。

3. 鲁棒性强:粒子群算法对初始解的依赖性较低,对目标函数的连续性和可微性要求较低,能够应用于各种复杂的优化问题。

二、粒子群算法在机械结构参数优化设计中的应用粒子群算法广泛应用于机械结构参数的优化设计中,包括但不限于以下方面:1. 结构拓扑优化:机械结构的拓扑优化主要是通过调整结构单元的连接关系和材料分布来实现结构的轻量化和刚度/强度的增加。

粒子群算法可以用于寻找最优的结构拓扑,使得结构在给定约束条件下满足设计要求。

2. 结构参数优化:在机械结构设计中,参数的选择对结构的性能至关重要。

通过结合有限元分析和粒子群算法,可以通过优化参数,如截面尺寸、形状、材料等,来提高结构的性能。

3. 多目标优化设计:机械结构设计往往涉及多个矛盾的目标,如轻量化和刚度的平衡。

粒子群算法具有多目标优化的能力,在给定约束条件下,能够寻找一组最优解,形成一个优化解集。

三、粒子群算法在机械结构参数优化设计中的案例研究以飞机结构设计为例,通过粒子群算法进行参数优化可以获得更加优化的结构设计。

粒子群优化算法及其在结构优化设计中的应用_王允良

粒子群优化算法及其在结构优化设计中的应用_王允良

第24卷2005年第2期2月机械科学与技术MECHAN I C AL SC I E NCE AND TECHNOLOGY Vol .24February No .22005收稿日期:20030703作者简介:王允良(1977-),男(汉),辽宁,博士研究生王允良文章编号:100328728(2005)022*******粒子群优化算法及其在结构优化设计中的应用王允良,李为吉(西北工业大学航空学院,西安 710072)摘 要:介绍了粒子群优化算法的原理和实现方法,分析了该算法的主要参数对搜索方向的影响。

将粒子群优化算法与遗传算法在优化过程和搜索技术方面进行了对比。

利用粒子群优化算法与遗传算法分别对测试函数和桁架结构优化设计问题进行求解,将两种算法的计算结果进行了对比。

计算结果表明在满足相同的计算精度的前提下,粒子群优化算法的效率更高,利用粒子群优化算法可求解机翼结构优化设计问题,因此,粒子群算法是一种有效的优化方法,适用于大型复杂结构优化设计。

关 键 词:粒子群优化算法;演化计算;结构优化设计中图分类号:V221+.6 文献标识码:AParti cle Swar m O pti m i za ti on and Its Appli ca ti on to Structura l O pti m u m D esi gnWANG Yun 2liang,L IW ei 2ji(Depart m ent of A ircraft Engineering,North western Polytechnical University,Xi ′an 710072)Abstract:One of the evoluti onary computati on technol ogy,Particle S war m Op ti m izati on (PS O ),is inves 2tigated in this paper .The p rinci p le and i m p le mentati on of thismethod are intr oduced .W e analyse the i m 2pact of main para meters in PS O upon the search directi ons of particles .PS O is compared with Genetic A l 2gorithm (G A )in op ti m izait on operati ons and searching techniques .W e s olve the op ti m izati on of test func 2ti ons and truss structural design via PS O and G A res pectively .The results p r oduced by PS O are compared with those p r oduced by G A.It is concluded that PS O is more effective when both algorith m s satisfy the sa me p recisi on in calculati on .W e als o design the wing structure by PS O effectively .Therefore,PS O is an effective op ti m izati on t ool and suited f or op ti m u m design of large 2scale comp lex structure .Key words:Particle s war m op ti m izati on;Evoluti onary computati on;Structural op ti m um design 目前,工程应用中的大多数优化方法是基于梯度信息的传统优化方法,这主要是由于它的计算效率比较高。

基于改进粒子群算法的球磨机运行优化

基于改进粒子群算法的球磨机运行优化
o tm z t n.Fi a l pi a o i i nl y.t e a a c d PS a g rt m s u e o o tmie t e e mod l b an d i h dv n e O l o h wa s d t p i i z s h es o ti e n t spa e o a h e e t e o tm zn n n a a t r f p l e z n r e s Th e u t n ia e hi p r t c iv h p i i g r ni g p mee s o u v r i g p oc s . i u r i e r s ls i d c t h tt e o tmii g pa me e sc n b b a n d t ou h t e e mo e s a d a v n e t a h p i zn r a tr a e o t i e r g h s d l n d a c d PSO l o t m . h ag r h i
Vo_ 8 No 3 l3 .
M a 2 08 y 0
基 于 改 进 粒 子 群 算 法 的 球 磨 机 运 行 优 化
郝 勇生 于 向军 赵 刚 吕震 中
( 东南大学能源 与环 境学院 , 南京 20 9 ) 10 6 ( 南京南瑞 继保电气有限公 司,南京 2 10 ) 116
摘 要 :为 了降低 制 粉 系统球 磨 机 的能耗 率 , 球 磨机 进 行 了运 行 优 化 的研 究. 运 行优 化过 程 对 在 中, 了获得 运行 优 化 的 目标模 型 , 为 运用 支持 向量 回 归机 对 制 粉 出力进 行 了软 测 量建 模 , 实现 了
制 粉 出力 的在 线软 计 算 , 到 了制粉 单耗 的计算 模 型. 此基 础 上 , 混沌 遍 历 的 思想 引入 粒子 得 在 将

基于粒子群优化算法的水果检测算法

基于粒子群优化算法的水果检测算法

gbest 来调整自已的位置和速度,公式如下 :
0 引言
快速准确地进行水果分级检测,在智慧农业等应用方 面有着重要的意义。水果分级中最直观的区分为水果的大小 区分,进而演变成对水果的直径检测,转而变成圆的定位问 题。目前使用并研究最多的圆形检测方法有霍夫变换和最小 二乘算法。但是以上两种算法存在部分缺陷 :最小二乘算法 对初始点的选择极为敏感,并且在最小点的时候收敛速度太 慢 ;霍夫算法在检测过程中需要耗费大量的存储空间,进而 计算量大、速度慢严重限制了它的应用。为了克服以上缺点, 专家展开了批量研究,并提出了很多改进算法。相对于霍夫 算法,将自然启发优化算法用于圆形检测的优点是能够快速 找到较好的结果,且计算量少,不耗费太多存储空间。
Circle Detection Based on Particle Swarm Optimization
Xu Hui,Yuan Biao,Wang Weijun,Zou Yimin,Liu Jing ,Zhu Xia (Jinling Institute of Technology, Nanjing Jiangsu,211169)
2019.08
理论算法
基于粒子群优化算法的水果检测算法
徐辉,袁彪,王维俊,邹益民,刘静,朱霞 (金陵科技学院,江苏南京,211169)
摘要 :针对霍夫变换进行圆检测时计算量大、耗时长等问题,提出了一种基于改进型粒子群的圆检测算法。该算法先对 拍摄图像进行边缘检测获取边缘图像后,再从边缘点中随机选取 1 点作为初始粒子位置,通过设置最大算法迭代次数与 阈值来克服粒子群算法陷入局部最优问题。以每个粒子作为一个候选圆心,采用优化策略,以粒子运动、融合更新等操作 完成圆的检测。 关键词 :粒子群算法 ;霍夫变换 ;圆检测 ;惯性因子 ;收敛因子

基于粒子群算法的机械结构优化设计

基于粒子群算法的机械结构优化设计

基于粒子群算法的机械结构优化设计1. 引言机械结构在现代工程设计中起着至关重要的作用。

一个合理的机械结构设计能够提高设备的性能和效率,降低能耗和材料成本。

为了实现这一目标,研究人员不断探索新的优化算法来帮助设计人员更快速地找到最优设计方案。

本文将介绍一种被广泛应用于机械结构优化设计的算法——粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)。

2. 粒子群算法原理粒子群算法最早由Russel Eberhart和James Kennedy于1995年提出,灵感来源于鸟类觅食行为的模拟。

该算法基于一组粒子的集体行为来寻找解空间中最优解。

每个粒子代表一个潜在解,通过迭代的方式不断更新粒子的速度和位置,直到找到全局最优解或满足一定的终止条件。

粒子群算法的基本原理如下:每个粒子都有自己的位置和速度信息。

每个粒子根据自身历史最优位置(PBest)和群体历史最优位置(GBest)来调整自身速度和位置。

通过不断迭代,粒子最终收敛于最优解。

3. 粒子群算法在机械结构优化设计中的应用机械结构优化设计的目标是在满足一定约束条件下,找到最优的结构参数。

传统的优化设计方法通常需要耗费大量的时间和资源,而粒子群算法可以通过并行计算的方式快速地搜索解空间,提高了设计效率。

在机械结构优化设计中,粒子群算法可以应用于以下方面:- 结构优化:通过调整结构参数和连接方式,优化机械结构的刚度、强度、稳定性等性能指标。

- 材料优化:确定最佳材料的选择和使用,以满足机械结构的性能要求。

- 工艺优化:优化加工工艺,提高制造效率和降低成本。

4. 粒子群算法在机械结构优化设计中的案例研究为了验证粒子群算法在机械结构优化设计中的应用效果,研究人员进行了一系列的案例研究。

以下是其中的一些代表性案例:案例一:飞机机翼设计通过粒子群算法对飞机机翼结构参数进行优化,包括翼展、翼弦长、翼形等。

优化结果显示,通过粒子群算法得到的机翼结构具有更好的升阻比和飞行稳定性。

基于粒子群算法的电机公差优化设计

基于粒子群算法的电机公差优化设计

Modeling and Simulation 建模与仿真, 2023, 12(2), 1107-1116 Published Online March 2023 in Hans. https:///journal/mos https:///10.12677/mos.2023.122105基于粒子群算法的电机公差优化设计阮天昊上海理工大学机械工程学院,上海收稿日期:2023年2月10日;录用日期:2023年3月9日;发布日期:2023年3月16日摘要为了提高电机的装配质量和降低总成本,需对形成电机定、转子间气隙的关键零部件组成环公差进行优化设计。

以加工成本和产品质量损失成本为目标函数,以其功能要求和经济加工能力为约束条件,建立了多目标多约束的电机公差优化模型。

采用多目标粒子群优化算法,得到了在电机总成本最低的情况下各个关键组成环的公差,并通过3 DCS 进行仿真验证。

研究结果表明采用优化后的设计公差值,电机装配成功率提升了约11.92%,总成本下降了约24.29%。

关键词电机装配,公差,粒子群算法,多目标优化模型Motor Tolerance Optimization Design Based on Particle Swarm Optimization AlgorithmTianhao RuanSchool of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, ShanghaiReceived: Feb. 10th , 2023; accepted: Mar. 9th , 2023; published: Mar. 16th , 2023AbstractIn order to improve the assembly quality of the motor and reduce the total cost, it is necessary to optimize the ring tolerance of the key components that form the air gap between the stator and rotor of the motor. With the machining cost and product quality loss cost as the objective function, the tolerance of the key component ring as the design variable, and the functional requirements and economic machining capacity as the constraint conditions, a multi-objective and multi- constraint tolerance optimization model of motor was established. By using multi-objective par-ticle swarm optimization algorithm, the tolerances of each key component ring with the lowest阮天昊total motor cost were obtained, and the simulation was verified by 3 DCS. The results show that the success rate of motor assembly increases by 11.92% and the total cost decreases by 24.29% with the optimized design tolerance value.KeywordsMotor Assembly, Tolerance, Particle Swarm Optimization Algorithm, Multi-Objective Optimization ModelThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言电机是保证设备正常运转的核心动力部件。

基于MATLAB的粒子群优化算法程序设计

基于MATLAB的粒子群优化算法程序设计

收稿日期:2005-09-02作者简介:吴建生(1974 ),陕西咸阳人,硕士,讲师,研究方向:神经网络应用及智能优化算法;秦发金(1967 ),男,广西临桂人,副教授。

基金项目:广西教育科学 十五 规划课题第20卷第4期2005年12月 柳 州 师 专 学 报Journal o f L i u zhou Teachers Co llege Vo.l 20No .4Dec .2005基于MATL AB 的粒子群优化算法程序设计吴建生,秦发金(柳州师范高等专科学校数学与计算机科学系,广西柳州545004)摘 要:阐述了粒子群算法的基本原理,探讨了在MATLAB 环境中实现粒子群算法的编程方法,构建粒子群算法工具箱函数,通过仿真示例验证了该方法的有效性,表明它能够对函数进行全局优化。

关键词:粒子群;优化算法;MAT LAB ;程序设计中图分类号:TP301.6 文献标识码:A 文章编号:1003-7020(2005)04-0097-041引言群体智能算法(S w ar m Intelligence A l gor it hm ,SI A )的研究开始于20世纪90年代,其基本思想是模拟自然界生物的群体行为来构造随机优化算法[1,2,3],通常单个自然界的生物并不是智能的,但是整个生物群体却表现出处理复杂问题的能力,群体智能算法就是模仿这些生物的团体行为并把它应用在人工智能问题中,其中粒子群优化算法(P arti c le S w ar m Opti m ization ,PS O )就是群体智能算法的一种,它是由美国社会心理学家Ja m es K ennedy 和电气工程师Russell Eberha rt 在1995年提出的,其基本思想是对鸟群、鱼群的觅食过程中的迁徙和聚集的行为模拟,并利用了生物学家F rank H eppner 的生物群体模型[4,5,6]。

PS O 算法是一类基于群体智能的随机优化技术,相对遗传算法而言,二者都是基于群体的迭代搜索,但是PS O 算法没有交叉、变异算子,粒子群优化算法是通过个体之间的协作来搜寻最优解,它利用了生物群体中信息共享的思想,其概念简单、易于实现,同时又有深刻的智能背景,既适合科学研究,又特别适合工程应用。

粒子群优化算法在工程优化中的应用及使用教程

粒子群优化算法在工程优化中的应用及使用教程

粒子群优化算法在工程优化中的应用及使用教程1. 简介粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种群体智能算法,通过模拟鸟群或鱼群等生物群体的行为来解决优化问题。

PSO算法具有全局优化能力、快速收敛速度和较少的参数设置等优点,因此在工程优化中得到广泛应用。

2. 粒子群优化算法原理粒子群优化算法的基本原理是模拟鸟群等自然界群体行为。

它通过定义一群“粒子”来表示候选解,每个粒子都有一个位置和速度向量。

个体最优(局部最优)是每个粒子所 far引的最优解,而全局最优是整个粒子群中最好的解。

每个粒子通过学习自身的个体最优以及整个群体中的全局最优来更新自己的速度和位置。

3. 工程优化中的应用案例粒子群优化算法在工程优化中有广泛的应用,以下是一些典型案例:3.1 参数优化在工程领域,有许多问题需要调整一组参数以达到最佳效果,如机器学习模型的超参数选择、神经网络参数调优等。

粒子群优化算法可以在大量候选解空间中搜索最佳的参数组合,从而找到最优解。

3.2 电力系统调度电力系统调度是指确定电力系统的发电机组出力和输电系统各回路功率,以实现经济运行和保证电力供应的安全。

粒子群优化算法可以应用于电力系统调度中,通过调整发电机组的出力来降低电力系统的运行成本,提高电力供应的可靠性。

3.3 物流路径规划物流路径规划是指在给定的起点和终点之间找到最短路径,使货物运输距离和时间最小化。

粒子群优化算法可以根据货物种类、路况、运输方式等因素,在复杂的网络地图上寻找最佳的物流路径,提高物流效率和降低运输成本。

3.4 机器人路径规划机器人路径规划是指在给定的环境中,寻找机器人从起点到达目标点的最优路径。

粒子群优化算法可以应用于机器人路径规划中,通过优化机器人的移动路径,使其在避开障碍物的同时能够快速到达目标点。

4. 使用教程4.1 初始化粒子群首先,需要随机生成一群粒子。

每个粒子的位置和速度向量由问题的特定要求决定。

基于MATLAB的粒子群优化算法程序设计

基于MATLAB的粒子群优化算法程序设计

基于MATLAB的粒子群优化算法程序设计一、概述粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法是一种基于群体智能的优化搜索技术,它通过模拟鸟群、鱼群等动物群体的社会行为,利用群体中的个体信息共享机制,引导粒子在解空间中搜索最优解。

自1995年由Eberhart博士和Kennedy博士提出以来,PSO 算法因其简单、高效的特点,在函数优化、神经网络训练、模糊系统控制等多个领域得到了广泛的应用。

在MATLAB环境中实现粒子群优化算法,可以充分利用MATLAB强大的数值计算能力和高效的编程环境,实现算法的快速开发和优化。

MATLAB具有简单易用的语法和丰富的函数库,使得开发者能够快速地构建算法模型,进行仿真实验,并对算法性能进行分析和评估。

基于MATLAB的粒子群优化算法程序设计,旨在提供一个完整的算法实现框架,帮助读者理解PSO算法的基本原理和实现细节。

通过该程序设计,读者可以掌握如何在MATLAB中构建粒子群优化算法,如何设置算法参数,如何进行仿真实验,并如何分析和评估算法性能。

该程序设计还可以作为进一步研究和开发粒子群优化算法的基础,为实际应用提供有力的技术支持。

1. 粒子群优化算法(PSO)简介粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种群体智能优化技术,起源于对鸟群觅食行为的社会心理学模拟。

该算法通过模拟鸟群中的信息共享机制,使得每个个体(粒子)能够在解空间中不断更新自己的位置和速度,从而寻找到问题的最优解。

PSO 算法以其简单、易实现和高效的特点,在函数优化、神经网络训练、模糊系统控制等多个领域得到了广泛应用。

在PSO算法中,每个粒子都代表着问题解空间中的一个候选解,它们根据自己的飞行经验以及群体中最优粒子的飞行经验来调整自己的飞行轨迹。

粒子的位置信息对应着问题的解,而粒子的速度则决定了其搜索解空间的方向和步长。

基于粒子群优化算法处理圆度误差

基于粒子群优化算法处理圆度误差

基于粒子群优化算法处理圆度误差
吴新杰;张丹;李媛;陶崇娥
【期刊名称】《传感技术学报》
【年(卷),期】2007(20)4
【摘要】圆度误差是机械零件及其互换性的重要指标,是产品质量的关键,这里提出一种基于粒子群优化算法计算圆度误差的方法.粒子群优化算法(PSO)是一种进化计算技术.它的优势在于简单容易实现并且没有许多参数需要调整.该方法克服了传统圆度误差最小二乘法评价的局部收敛问题.仿真实验结果表明,本文介绍的方法可以有效、正确地评价圆度误差.
【总页数】3页(P832-834)
【作者】吴新杰;张丹;李媛;陶崇娥
【作者单位】辽宁大学物理系,沈阳,110036;辽宁大学物理系,沈阳,110036;辽宁大学物理系,沈阳,110036;辽宁大学物理系,沈阳,110036
【正文语种】中文
【中图分类】TP274;TH115
【相关文献】
1.粒子群优化算法及其在圆度误差评定中的应用 [J], 崔长彩;黄富贵;张认成;李兵
2.基于人工鱼群算法处理圆度误差 [J], 李媛
3.基于LabVIEW的圆度误差多粒子群优化算法研究 [J], 周丽霞;丁保华;杨宝智;贺克伟;孙鸥平
4.基于图像处理的粗糙边缘盲孔圆度误差测量 [J], 朱丹丹;王洪喜;王建华;王冠伟
5.基于MATLAB图像处理的圆度误差数据采集方法 [J], 石际亮;董黎君;梁国星因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于粒子群算法的机械优化设计研究

基于粒子群算法的机械优化设计研究

基于粒子群算法的机械优化设计研究摘要:在机械设计领域,如何提高设计效率和准确性一直是设计师关注的焦点。

本文将介绍一种基于粒子群算法的机械优化设计方法,并通过对案例的分析验证了该方法的有效性。

通过该算法,设计师可以在复杂的设计空间中找到最佳的方案,提高机械系统的性能和效率。

1. 引言机械优化设计是一项复杂而困难的任务。

设计师需要在多个设计变量和约束条件的情况下找到最佳的设计方案。

传统的优化方法在处理复杂系统时效率较低,因此需要引入更加高效的算法来优化机械设计。

2. 粒子群算法简介粒子群算法是一种模拟鸟群觅食行为的优化算法。

在粒子群算法中,设计空间被看作是一个多维的搜索空间,其中每个设计点是一个粒子。

每个粒子根据自身的状态和邻居的经验进行位置的更新,以寻找更好的设计解。

3. 粒子群算法在机械优化设计中的应用在机械领域,粒子群算法已经取得了一些令人瞩目的成果。

例如,在机械结构优化设计中,粒子群算法可以用来寻找最佳的结构形态,以提高机械系统的刚度和耐久性。

在机器人路径规划中,粒子群算法可以用于优化机器人的动作序列,以实现更高效的路径。

4. 案例分析为了验证粒子群算法在机械优化设计中的有效性,我们以一个车身结构的设计为例进行分析。

在设计过程中,我们需要考虑车身的强度、刚度和重量等因素,以实现最佳的设计方案。

通过使用粒子群算法,我们可以将车身结构的设计空间分为多个子空间,并通过设计变量来描述每个子空间。

然后,通过定义合理的目标函数和约束条件,我们可以利用粒子群算法优化设计方案,以实现最佳的车身结构。

通过多次迭代优化,我们得到了一组最佳车身结构方案,并与传统的优化方法进行了对比。

结果显示,使用粒子群算法的优化方案在车身强度、刚度和重量等方面具有更好的性能。

5. 结论本文介绍了一种基于粒子群算法的机械优化设计方法,并通过对车身结构的分析验证了该方法的有效性。

粒子群算法可以在复杂的设计空间中寻找最佳的设计方案,提高机械系统的性能和效率。

基于改进粒子群算法的苹果圆形度检测

基于改进粒子群算法的苹果圆形度检测

基于改进粒子群算法的苹果圆形度检测
申翠香;张晓宇
【期刊名称】《食品与机械》
【年(卷),期】2018(034)005
【摘要】为解决苹果圆形度检测问题,研究圆形度的改进粒子群算法.建立苹果圆形度数学模型,并对广义钟形分布隶属函数的惯性权重控制过程、基于Z形隶属函数的自适应调节粒子位置过程、适应度函数选择方法进行算法改进,给出了算法终止条件以及算法流程.仿真试验结果表明,改进粒子群算法收敛较快,乔纳金、富士苹果改进粒子群算法的圆形度检测较其他算法正确率高,分别为96%和97%,说明能用该方法进行苹果圆形度机器检测.
【总页数】4页(P131-133,192)
【作者】申翠香;张晓宇
【作者单位】三门峡市卫生学校,河南三门峡472143;河南有线三门峡分公司,河南三门峡472143
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于改进粒子群算法的苹果表面缺陷检测 [J], 程磊
2.基于改进二进制粒子群算法的苹果多特征提取分级研究 [J], 张健;张莉华
3.基于改进粒子群算法的鸡蛋裂纹检测方法 [J], 张健;崔英杰
4.基于改进粒子群算法和AFDPF算法结合的光伏并网系统孤岛检测 [J], 杨擎宇;
薛太林;张昊杰;张宇鑫
5.基于改进粒子群算法的EV充电站站址与检测工作规划 [J], 陈年;李波;韩忠因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

粒子群圆检测算法

粒子群圆检测算法

粒子群圆检测算法作者:李福庆苏湛来源:《软件导刊》2018年第01期摘要:针对基于霍夫变换类圆检测算法计算量大、耗时长等问题,提出了一种基于粒子群算法的圆检测算法。

该算法通过对图像进行灰度化、滤波去噪与边缘检测等预处理获取边缘图像后,再从中随机选取两点之中点作为初始粒子位置,通过设置最大迭代次数与阈值克服粒子陷入局部最优问题及判断是否检测到圆。

对比粒子群圆检测算法与Open CV 3.0中霍夫变换圆检测算法实验数据,结果表明,粒子群圆检测算法在同样检测背景下,检测效果相同,所需时间最短。

关键词:粒子群算法;霍夫变换;圆检测;适应度;惯性因子;收敛因子DOIDOI:10.11907/rjdk.172238中图分类号:TP312文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2018)001006004Abstract:In this paper, a circle detection algorithm based on particle swarm optimization (PSO) is proposed to solve the problems of large computation and long time consuming in Hough transform based circle detection algorithm. Firstly, preprocessing to obtain the edge image by grayscale image, filter denoising and edge detection. Then, the midpoint between the two points is randomly selected from the obtained edge image as the position of the initial particle. By setting the maximum number of iterations and the threshold to overcome the problem of local optimum particle and determine whether the circle is detected. Finally, the experimental results of particle swarm circle detection algorithm and Hough transform circle detection algorithm in OpenCV 3.0 are compared. The contrast experiment shows that the algorithm has the same detection effect and the shortest time required under the same detection background.Key Words:particle swarm optimization (PSO); hough transform; circle detection;fitness; inertia factor; convergence factor0引言圆检测快速高效,广泛应用于胚胎检测、焊盘检测、油桶检测、虹膜检测等方面[14]。

基于粒子群算法的往复振动筛运动参数优化设计

基于粒子群算法的往复振动筛运动参数优化设计

基于粒子群算法的往复振动筛运动参数优化设计
李智
【期刊名称】《《粮食与饲料工业》》
【年(卷),期】2004(000)004
【摘要】介绍了粒子群算法的原理、模型和算法实现过程,并采用粒子群算法对往复振动筛运动参数优化设计数学模型进行了优化计算,计算结果符合实际情况,表明粒子群算法应用于粮食机械的优化计算切实可行,为复杂的粮食机械优化设计问题提供了新的思路和方法。

【总页数】2页(P12-13)
【作者】李智
【作者单位】武汉工业学院湖北武汉 430023
【正文语种】中文
【中图分类】TH12; TP391
【相关文献】
1.往复振动筛运动参数的优化设计 [J], 阮竞兰;屈少敏
2.往复振动筛物料运动参数的计算仿真 [J], 易启伟
3.基于蚁群算法的往复振动筛运动参数优化设计 [J], 李智;周龙;王东
4.基于改进蜂群算法的往复振动筛运动参数优化设计 [J], 李智
5.基于改进蜂群算法的往复振动筛运动参数优化设计 [J], 李智;
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(9)
(1)确定目标函数和设计变量
则可得目标函数
实际的生产设计中,要求圆振动筛的生产效率
高,功率消耗低,即要以最低的功率消耗得到最大
的生产效率,故本文选取单位生产的功率消耗最小
为目标函数对圆振动筛进行优化设计。
首先求圆振动筛总功率消耗
N=1 ηຫໍສະໝຸດ (N1+N2)(4)
振动消耗功率
minf(X)=
(CMx1+fmMd)gn姨gnx2cos x3
再求圆振动筛单位生产量的功率消耗
Q=3 600 Bhvγ
v= KqN′n2Aα 18 000gn
(1+22 姨tan3α

n=60 f
姨f=
gnKvcos α 4π2A
(5) η=0.95,γ=2.0 t/m3,d=0.12 m,h=0.1 m,N′=0.18。 则圆振动筛的优化设计的目标函数简化为
wmin=0.4; 粒子的最大速度 vmax=100; 最大迭代次数
式中 B— ——筛面宽度,m; h— — — 筛 面 上 物 料 层 厚 度 ,m ;
tmax=1 000。 (1)粒子群初始化。随机初始化粒子的位置 x 和
v— ——物料的平均速度,m/s; γ— ——物料的松散密度,t/m3;
Kq— — — 修 正 系 数 ; N′— ——常数,取 N′=0.18 m/s;
开始
初始化粒子群
计算每个粒子新 位置的适应值
vk+1=wvk+c1(pbestk-xk)+c2(gbestk-xk)
(1)
xk+1=xk+vk+1
(2)
式中
vk— ——粒子的速度向量;
更新个体极值与 全局极值
更新粒子的速度 和位置
xk— ——当前粒子的位置; pbestk— ——粒子本身所找到的最优解的位置; gbestk— ——整个种群目前找到的最优解的位置;
0.4 的策略,通常会取得比较好的算法性能。 线性递
减公式如式(3)
w=wmax-
wmax-wmin tmax
t
(3)
式中 wmax、wmin— ——初始惯性权重和终止惯性权重;
tmax— — — 最 大 迭 代 次 数 ;
t— ——当前迭代次数。
2 粒子群优化算法流程
粒子群优化算法的流程如图 1 所示。
(11)
g5(X)=15-x1≤0
g6(X)=x2-25≤0
4 实现圆振动筛的粒子群算法优化
文中以 ZDM1665 型圆振动筛为例 , 用粒子群
优化算法编制 MATLAB 程序进行优化。 其有关参数
B=1.5 m,M=2 700 kg,fm=0.04,C=0.3,gn=9.81 m/s2,
N= Mn3A(CA+fmd) 2 740 480η
寻 找 最 优 值 的 过 程 中 , 每 个 粒 子 根 据 式 (1)、 式 (2)来更新自己的速度和新的位置
对于惯性权重, 较大有利于展开全局最优,较
小则有利于局部最优。 因此,选择一个合适的 w 有
助于 PSO 均衡它的探索能力与开发能力。 Y.Shi 等
经过多组反复试验后, 建议采用从 0.9 线性递减到
1 粒子群优化算法综述
机数;
粒子群优化 算法(PSO)是 一 种 群 体 智 能 算 法 ,
w— ——惯性权重。
1995 年 由 美 国 学 者 J.Kenney 与 R.C.Eberhart 受 鸟 群觅食行为的启发而提出。 目前粒子群优化算法已 广泛应用于函数优化、神经网络训练、数据挖掘、模 糊系统控制以及其他的应用领域。 PSO 算法的基本 思想是初始化为一群随机粒子(随机解),然后通过 迭代找到最优解。 在每一次迭代中,粒子通过跟踪 2 个极值来更新自己。 一个是离子本身所找到的最优 解叫做局部最优值 pbest,另一个极值就是整个种群 目前找到的最优解,即全局最优值 gbest。 每一维粒 子 的 速 度 都 会 被 限 制 在 一 个 最 大 速 度 vmax (vmax>0) 内,如果一维更新后的速 度超过用户 设定的 vmax,那 么这一维的速度就被限定为 vmax,即若 vk>vmax 时,vk= vmax 或 vk<-vmax 时,vk=-vmax。
(2)更新局部最优值和全局最优值; (3)更 新 粒 子 的 速 度 和 位 置 。 5 优化结果分析 由表 1 可知:利用粒子群优化算法得到的单位 生产量功率消耗,相比与常规设计明显降低。 由此 可见, 粒子群优化算法具有一定的可行性和有效 性,采用此方法可以使圆振动筛的单位功率生产量 有较大提高,达到较为显著的经济效益。
n— ——振动次数,r/min;
A— ——振幅,m;
α— ——筛面倾角,(°); gn— — — 重 力 加 速 度 ,m/s2; Kv— — — 抛 射 强 度 。 则可得圆振动筛的生产量
Q=
0.036BhvγKqKvN′αcos π2
α
(1+22 姨tan3α

(7)
速度 v,设当前位置即为每个粒子的局部最优值,从 局部最优值里找出全局最优值,记录最优值的粒子 序号及其位置;
带式输送机盘式制动器的设计安装分析
姜满中 (河南万合机械有限公司, 郑州 452371)
摘 要: 盘式制动装置主要适用于带式输送机,是带式输送机安全运行的关键部分,尤其在大 功率下运带式输送机中。 介绍了制动器的发展、应用研究现状及发展趋势,重点讨论了 KZP 自冷盘 式制动装置的原理结构,对制动器进行了分析计算,并介绍了安装过程中的一些注意事项,对盘式 制动器的推广应用有重要的指导意义。
摩擦消耗功率
N2=
fmMAn3d 1 740 480
式中 η— ——传动效率;
C— ——阻尼系数;
M— ——参振质量,kg;
fm— — — 轴 承 摩 擦 系 数 ; d— ——激振器轴直径,m。
则可得圆振动筛的总功率消耗
{ g1(X)=0.003-x1≤0 g2(X)=x2-0.006≤0 g3(X)=2.5-x1≤0 g4(X)=x2-4≤0
minf(X)= 22 529.369 6x1姨x2cos x3 +360.469 9姨x2cos x3 1 870.014 7姨x1 x3+41 140.323 0x3姨x1tan3x3
(6)
(12)
算法参数设置:种群大小 popsize=40;粒子维数
dimsize=3;学 习 因 子 c1=2,c2=2;惯 性 权 重 wmax=0.9,
关键词: 圆振动筛; 优化设计; 粒子群优化算法; MATLAB 中图分类号: TD452 文献标志码: A 文章编号: 1003 - 0794(2011)12 - 0016 - 03
Optimal Design of Circular Vibrating by Particle Swarm Optimization
关键词: 盘式制动器; 带式输送机; 原理结构; 分析计算 中图分类号: TD528 文献标志码: A 文章编号: 1003 - 0794(2011)12 - 0018 - 03
Design and Installation of Analysis on Disk Brake of Belt Conveyor

达到最大迭
代次数?

结束
c1、c2— ——群 体 认 知 系 数 ,c1、c2 取 0~2 的 随 16
图 1 粒子群优化算法流程图
第 32 卷第 12 期
基于粒子群优化算法的圆振动筛的优化设计— ——王 苗,等
Vol.32No.12
3 圆振动筛的优化设计数学模型
X=[x1,x2,x3]T=[A,Kv,α]T
E 0.021 46 0.001 635
显然影响 E 的独立变量有 A、Kv、α, 因此取设 6 结语
计变量
本文利用粒 子群优 化 算 法 , 编 制 MATLAB 程 17
第 32 卷第 12 期 2011 年 12 月
煤矿机械 Coal Mine Machinery
Vol.32No.12 Dec. 2011
WANG Miao, DUAN Zhi-shan (Mechanical and Electrical College, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China)
Abstract: The rationality of design of circle vibrating screen affects its screening efficiency directly. It far cannot meet the requirements according to the conventional design, and needs to optimal design. The basic principle and algorithm process of PSO are introduced. Through dynamic analysis of circular vibrating screen, denoting the objective function by minimum power consuming of unit production, establishes its optimization mathematical model, optimize by PSO, and gets more superior result. The optimization algorithm PSO has finished the optimization task well, and provides new ideas and methods for the structural design of vibration machines. Key words: circular vibrating screen; optimal design; PSO; MATLAB
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