直接位置更新策略的试变异粒子群优化算法及其在可靠性优化中的应用*
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作者:
作者单位:

1.中国民用航空飞行学院航空工程学院;2.中国民用航空飞行学院空中交通管理学院 广汉;3.中国民用航空飞行学院航空工程学院 广汉

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通讯作者:

中图分类号:

TP202

基金项目:

四川省科技计划项目(2019YJ0720)、中国民用航空局发展基金教育人才类项目(14002600100018J034)、中国民航飞行学院面上项目(2019-53)、中国民航飞行学院青年基金项目(Q2018-139)资助


Direct Position Updating-Based Trying-Mutation Particle Swarm Optimization Algorithm and Its Application on Reliability optimization
Author:
Affiliation:

1.Aviation Engineering Institute,Civil Aviation Flight University of China;2.Air Traffic Management College,Civil Aviation Flight University of China

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    摘要:

    为了提升粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法的全局寻优能力,增强PSO算法在处理复杂的、高维的、多模态优化问题的寻优性能,提升PSO算法在可靠性优化应用中的优化效果,本文提出了一种基于直接位置更新策略的试变异PSO(Direct Position Updating-Based Trying-Mutation PSO, DTPSO)算法。该算法中,设计了直接位置更新策略和试变异策略,有效维持了种群的多样性,维持了探索和开发的平衡,提升了获得全局最优解的概率。通过9种复杂测试函数的验证和比较,证明了DTSPO算法设计的合理性,以及算法拥有的优异的全局寻优能力。在可靠性优化中,对可靠性冗余分配和可靠度分配问题进行了优化,并和其它先进的改进算法进行比较,比较结果证明了DTPSO算法的稳定性和寻优性能。由于稳定的、高效的全局寻优性能,本文所提的DTPSO算法能够为可靠性优化等实际应用提供有效的技术支撑。

    Abstract:

    In order to improve the global optimization of particle swarm optimization (PSO), enhance the performance of PSO in dealing with these complex, high-dimensional, multimodal optimization problems, and furthermore, promote the optimization effect in reliability optimization applications, a direct position updating-based trying-mutation PSO (DTPSO) was proposed. In this algorithm, the direct position updating strategy and trying mutation strategy are designed, which can effectively maintain the diversity of population, balance the exploitation and exploration, and increase the probability of obtaining the global optimal solution. After being verified and compared by 9 complex test functions, the rationality of algorithm design and the excellent global optimization performances were proved. In the reliability optimization, the reliability redundancy allocation and reliability allocation are optimized by different advanced improved algorithms, the comparison results prove the stability and optimization performance of DTPSO. Due to its stable and efficient global optimization performance, it is concluded the proposed DTPSO can provide effective technical support for practical applications such as reliability optimization.

    参考文献
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引用本文

郑波,马昕,张小强,等. 直接位置更新策略的试变异粒子群优化算法及其在可靠性优化中的应用*[J]. 科学技术与工程, , ():

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  • 收稿日期:2020-08-12
  • 最后修改日期:2020-09-08
  • 录用日期:2020-10-11
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