專(zhuān)利名稱(chēng)：基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于板殼結(jié)構(gòu)變形控制的基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的優(yōu)化配置方法中主要涉及位置、大小等，而方向智能優(yōu)化配置方法只有本人在2010年兩次國(guó)際會(huì)議上所提出的基于遺傳算法、模擬退火算法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的優(yōu)化配置方法。方向優(yōu)化配置方法可以實(shí)現(xiàn)變形矢量控制，可以大幅度降低變形控制所需的能量，提高變形控制精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法，根據(jù)現(xiàn)有的板殼結(jié)構(gòu)三維變形數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，之后應(yīng)用蟻群粒子群混合算法計(jì)算壓電作動(dòng)器的配置路徑，再根據(jù)已有的優(yōu)化配置方案以及配置路徑設(shè)置壓電作動(dòng)器配置方向。應(yīng)用蟻群粒子群混合算法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算方法如下
1)粒子群初始化隨機(jī)選擇η個(gè)粒子，每個(gè)粒子包含三個(gè)參數(shù)β，P，qO，組成一個(gè)3Χη 的隨機(jī)數(shù)組，其中D在[1，5]隨機(jī)取值，P和qO在
隨機(jī)取值，η為位置個(gè)數(shù)；
2)蟻群系統(tǒng)初始化對(duì)任意的邊(i，j)，信息素初值&<0=COnst，i^f =0 ；將
η只包含各自參數(shù)的螞蟻隨機(jī)地放置在η個(gè)結(jié)點(diǎn)上，根據(jù)各自的變量值，求適應(yīng)度函數(shù)值， 即η只螞蟻分別進(jìn)行下面的蟻群系統(tǒng)尋徑；
3)對(duì)每一只包含各自參數(shù)(β，P，qO)的螞蟻運(yùn)行蟻群系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，尋找路徑；對(duì)經(jīng)過(guò)的邊，進(jìn)行局部信息素更新；記錄每個(gè)螞蟻的結(jié)果；對(duì)當(dāng)前最好解的路徑進(jìn)行全局信息素更新；
4)將尋徑后的每個(gè)螞蟻的最短路徑長(zhǎng)度作為相應(yīng)粒子的適應(yīng)度函數(shù)值；使用粒子群算法，更新每個(gè)粒子的速度和位置，即更新每個(gè)粒子的3個(gè)參數(shù)；最后輸出全局最優(yōu)路徑值和全局，最優(yōu)參數(shù)β，P，qO。方向配置方法如下
(1)以任意序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)；
(2)以任意序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)與配置起點(diǎn)的路徑號(hào)的物理空間距離應(yīng)在任意三個(gè)相鄰路徑號(hào)所占的物理空間距離以?xún)?nèi)；
以任意序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)與配置起點(diǎn)的路徑號(hào)所占的物理空間距離應(yīng)在任意兩個(gè)相鄰路徑號(hào)物理空間距離以?xún)?nèi)。本發(fā)明的有益效果是，計(jì)算簡(jiǎn)單，配置方便，優(yōu)化效果顯著。


圖1是對(duì)某板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分示意圖。圖2是對(duì)該板殼結(jié)構(gòu)的三維變形圖。圖3是根據(jù)蟻群粒子群混合算法應(yīng)用配置方案(1)所得到的優(yōu)化配置圖。圖4是根據(jù)蟻群粒子群混合算法應(yīng)用配置方案(2)所得到的優(yōu)化配置圖。圖5是根據(jù)蟻群粒子群混合算法應(yīng)用配置方案(3)所得到的優(yōu)化配置圖。
具體實(shí)施例方式在圖1所實(shí)施例中，表示了對(duì)某板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，標(biāo)注了各點(diǎn)的路徑號(hào)。在圖2所示實(shí)施例中，表示了對(duì)該板殼結(jié)構(gòu)的三維變形圖。在表1所示的實(shí)施例中，表示了該板殼結(jié)構(gòu)上各點(diǎn)三維變形數(shù)據(jù)。表 權(quán)利要求
1.一種基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法，其特征在于根據(jù)現(xiàn)有的板殼結(jié)構(gòu)三維變形數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，之后應(yīng)用蟻群粒子群混合算法計(jì)算壓電作動(dòng)器的配置路徑，再根據(jù)已有的優(yōu)化配置方案以及配置路徑設(shè)置壓電作動(dòng)器配置方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法， 其特征在于應(yīng)用蟻群粒子群混合算法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算方法如下1)粒子群初始化隨機(jī)選擇η個(gè)粒子，每個(gè)粒子包含三個(gè)參數(shù)β，P，qO，組成一個(gè)3Χη 的隨機(jī)數(shù)組，其中D在[1，5]隨機(jī)取值，P和qO在
隨機(jī)取值，η為位置個(gè)數(shù)；2)蟻群系統(tǒng)初始化對(duì)任意的邊(i，j)，信息素初值％_=(301!^,^% =0；將η只包含各自參數(shù)的螞蟻隨機(jī)地放置在η個(gè)結(jié)點(diǎn)上，根據(jù)各自的變量值，求適應(yīng)度函數(shù)值，即η只螞蟻分別進(jìn)行下面的蟻群系統(tǒng)尋徑；3)對(duì)每一只包含各自參數(shù)(β，P，qO)的螞蟻運(yùn)行蟻群系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，尋找路徑；對(duì)經(jīng)過(guò)的邊，進(jìn)行局部信息素更新；記錄每個(gè)螞蟻的結(jié)果；對(duì)當(dāng)前最好解的路徑進(jìn)行全局信息素更新；4)將尋徑后的每個(gè)螞蟻的最短路徑長(zhǎng)度作為相應(yīng)粒子的適應(yīng)度函數(shù)值；使用粒子群算法，更新每個(gè)粒子的速度和位置，即更新每個(gè)粒子的3個(gè)參數(shù)；最后輸出全局最優(yōu)路徑值和全局，最優(yōu)參數(shù)β，P，qO。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法， 其特征在于方向配置方法如下以任意序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的錄占.廣、；WN 以任意序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)與配置起點(diǎn)的路徑號(hào)的物理空間距離應(yīng)在任意三個(gè)相鄰路徑號(hào)所占的物理空間距離以?xún)?nèi)；以任意序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對(duì)應(yīng)的路徑號(hào)與配置起點(diǎn)的路徑號(hào)所占的物理空間距離應(yīng)在任意兩個(gè)相鄰路徑號(hào)物理空間距離以?xún)?nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于蟻群粒子群混合算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法，根據(jù)現(xiàn)有的板殼結(jié)構(gòu)三維變形數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，之后應(yīng)用蟻群粒子群混合算法計(jì)算壓電作動(dòng)器的配置路徑，再根據(jù)已有的優(yōu)化配置方案以及配置路徑設(shè)置壓電作動(dòng)器配置方向。本發(fā)明的有益效果是，計(jì)算簡(jiǎn)單，配置方便，優(yōu)化效果顯著。
文檔編號(hào)G06N3/00GK102214319SQ20111015295
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者楊靖宇, 陳國(guó)平 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)