矿井通风网络的多种群自适应粒子群算法优化研究

论文摘要

针对矿井通风网络分支风量优化问题,以矿井通风网络的总功率最小为目标,结合矿井模型中风量平衡方程、风压平衡方程、分支阻力方程以及风机特性曲线方程等约束条件,提出一种多种群自适应粒子群优化算法（MA-PSO）对矿井通风网络实现寻优。首先对随机生成的种群进行初始化预处理,将适应值从高到低排序,然后以预处理后的局部最优解为圆心,以局部最优解与其他粒子的欧式距离的平均值为半径,将种群划分成五个子种群,接着在速度更新公式中引入拓扑项和种群交流因子,以种群为单位在求解空间中搜索,保障种群的多样性,从而加快种群进化和算法收敛速度;最后采用自适应权重和冗余粒子初始化淘汰策略,提高算法搜索能力和学习能力。仿真结果表明:该算法具有较好的多模态寻优率、更快的收敛速度和更高的收敛精度,优化后通风系统消耗的总功率较之前相比下降26. 78%,节能效果显著。

论文目录

• 1 通风网络优化问题概述
• 2 改进的快速多种群自适应粒子群优化算法
•   2.1 多种群构建方法
•   2.2 拓扑机制的引入
•   2.3 种群间交流
•   2.4 淘汰策略
•   2.5 动态参数调整
•     2.5.1 惯性权重ω
•     2.5.2 学习因子c1、c2
•     2.5.3 拓扑因子c3
•     2.5.4 种群交流因子c4
• 3 优化应用实例
•   3.1 初始通风网络概况
•   3.2 遗传算法迭代进化
•     3.2.1 选择算子
•     3.2.2 交叉算子
•     3.2.3 变异算子
•     3.2.4 仿真结果与分析
•   3.3 粒子群算法迭代进化
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴新忠,张兆龙,程健维,胡建豪,任子晖

关键词: 矿井通风,粒子群算法,多种群,自适应,罚函数

来源: 煤炭工程 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治,自动化技术

单位: 中国矿业大学信息与控制工程学院,中国矿业大学安全工程学院

基金: 国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项项目(2016YFC0801800),江苏省重点研发计划项目(BE2016046)

分类号: TP18;TD724

页码: 75-81

总页数: 7

文件大小: 357K

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