单纯形法

摘要： 本文通过三个实例探讨了线性规划问题退化解的单纯形法求解。退化可能带来单纯形法求解效率下降,在高度退化情形下,进基变量或离基变量选择不当,可能陷入退化循环;退化可能导致最优解的误判或遗漏。当线性规划问题存在退化最优解时,多重最优解的判定准则失效,最优解具有唯一性,但最优基可能有多个。

摘要： 对于多目标优化问题,以往的优化方法中因有人为参与的部分最终会导致最优解产生一定误差,在处理多目标优化问题各类方法中,将多目标线性加权为单目标的方法使用较为普遍,而线性加权的权重选取过程中,人为参与的部分较多,且干预性较强,对于最终的优化结果存在一定的误差影响。因此,为了减少人为参与过程并降低误差,对线性加权的过程进行改进,并将单纯形法融入多目标优化的处理过程中,提出了一种基于单纯形法的多目标优化复合型算法。通过算法选取单纯形初始点及权重,代替人为选取的方法,从而减少主观判断对最优解的影响,并通过算法处理目标函数,从而降低误差,同时也能够通过单纯形法的多次迭代计算出最优解。数值算例验证了算法的有效性。

摘要： 5G网络时代,将提供eMBB高带宽、URLLC极低时延、mMTC大连接等高品质业务,而MEC的部署位置受成本和业务感知等影响,成为数字化和智能化时代的算力洼地。由于MEC部署位置受多个因素的影响,为了实现MEC部署位置综合价值的最大化,本文对MEC部署位置的选择做了相应研究,提出了应用单纯形法寻找MEC部署综合价值最高的位置。实践结果表明该方法性质有效。

摘要： 为了提高均衡优化算法(EO)搜索过程中收敛速度慢,易陷入局部最优的问题,提出了一种基于单纯形法的自适应均衡优化算法(SMEO)。针对EO算法初始化随机性过高导致的收敛速度问题,利用Sin混沌初始化增强全局搜索过程中的种群多样性,增加算法的搜索能力;通过非线性自适应因子平衡算法的全局和局部搜索能力;最后利用单纯形法的反射、扩张和收缩运算,提高了算法跳出局部最优的能力。仿真实验采用10个基准测试函数和部分CEC2014测试函数以及标准测试函数的Wilcoxon秩和检测对SMEO算法进行寻优性能测试,测试结果验证了SMEO算法的有效性和稳定性。

摘要： 江苏沿海地区处于高速发展期,建设平原水库是保障其水安全的重要措施。平原水库的建设将产生大量土方,对其进行合理的调度平衡分析是减少工程量、降低工程投资的有效手段。陈家港水库土方工程涉及6类区域58个分区,利用统计学中的单纯形法建立数学模型,采用MATLAB软件进行模型函数计算,可以得出土方调度平衡的最优方案。研究结果显示:大中型水库土方平衡是一个复杂的运筹学问题,需综合考虑土方"量"和"质",以求更加合理地利用土方,节省工程投资。

摘要： 防空导弹的制导系统包含众多指标要素,目前对制导系统的优化往往只针对某个特定指标,但单个指标的最优并不代表综合性能最优,甚至可能出现单个指标更优但系统综合性能下降的情况。因此需要建立综合性能与各指标之间的数学关系,并寻找一种优化算法以同时满足综合性能优化和指标要素相关约束的需求。以“爱国者”-3防空导弹为研究目标,建立了制导系统性能评估体系,针对过程约束及目标函数,使用一种单纯形与增广拉格朗日相结合的方法对制导系统进行优化。仿真结果表明,该方法可有效提高制导系统的综合性能。

摘要： 针对传统鲸鱼优化算法寻优精度低、收敛速度慢、易获局部最优的不足,提出基于单纯形法和融入个体记忆的改进鲸鱼优化算法。引入非线性收敛因子调整机制,使收敛因子呈现不同递减速率,前期注重全局搜索,后期注重精细开发,协调搜索与开发的平滑转换;引入单纯形法增强种群局部搜索能力,提升寻优收敛速度;融合个体记忆和种群最优解改善位置更新,协调个体与种群的信息交流和个体记忆对算法的搜索和寻优能力。基准函数寻优测试结果表明,该算法可以有效提升收敛速度和寻优精度,避免局部最优解。将改进算法应用于拉伸弹簧设计这类典型工程设计问题,验证了算法的可行性。

摘要： 水下机器人推力分配将控制器给出的目标推力与力矩通过算法分配给各个推进器。针对水下机器人推力分配后推进器饱和问题,采用可行方向法对推力分配问题进行求解。根据推进器的空间布置情况建立通用的水下机器人推进系统数学模型。在此模型的基础上,将推力分配抽象为二次规划,利用单纯形法寻找可行的下降方向,通过一维搜索寻找最优步长。最后建立算法模型,仿真验证可行方向法和传统的伪逆法和的推力分配结果。仿真结果表明,相对传统算法,可行方向法能够更加有效地解决推力分配的饱和问题。

摘要： 混沌控制(chaos control,CC)算法在求解结构可靠度问题中具有优越的稳健性,但由于其对步长的严格限制,导致计算速度较慢。单纯形法是一种不将梯度方向作为寻优方向的算法,该算法初始计算速度较快,能够迅速逼近至极限状态面附近,此后计算速度明显下降,且计算结果误差较大。为此,提出一种基于单纯形法改进的混沌控制算法。首先,通过增广乘子法将可靠度计算中的非线性等式约束问题转化为非约束问题;然后,通过单纯形法进行初始迭代计算;最后,使用CC算法进行收敛计算。算例结果表明:本文算法能够有效解决高非线性功能函数可靠度求解问题,且兼具两种算法的优点,与混沌控制算法相比,提高了计算效率。

摘要： 受系统阻抗分布以及换流站控制方式的影响,双极直流电网在正常运行时一般不会在最优运行点附近运行,这将导致系统网损较大且可承受的外界冲击能力大大减小。针对以上问题,将单纯形法的思想与物种“进化机制”引入人工鱼群算法中,提出一种新型的双鱼群算法。该算法通过单纯形精英鱼群与普通鱼群并行搜索,然后再将复合鱼群按一定规律的“进化”思想来进行寻优。最后将其应用到直流电网的潮流优化问题,以网损与电压不平衡度作为优化目标进行优化。结果表明:该算法可以对下垂控制换流站的控制参数进行实时优化,来保证整个系统始终在最优点附近运行,保证了直流电网的安全性与经济性。

摘要： 针对工业过程中常见的大滞后对象的PID参数整定问题,采用单纯形法对炉温的PID控制器参数进行优化设计,并将结果与常规的PID控制方法进行比较,仿真结果表明,当被控对象存在较大纯滞后特性时,采用本方法优化PID控制器参数可获得比较好的调节效果.

摘要： 单纯形法是解决线性规划问题的一种非常有效的算法.然而退化情形的存在会导致循环的发生.尽管引入Bland规则可以避免循环的发生,但将导致计算量显著增加.为此,本文对单纯形法普遍使用的入基规则进行了修正.修正后的入基规则,不仅保留了原入基规则简便有效的特点,而且总可以避免退化循环的发生.

摘要： 传统经验算法或手工算法和求解线性方程组方法在实践中存在运算量大、计算时间多等问题.基于此现状,根据铸造计算机炉料配比技术以及线性规划算法的数学基础,对铸造炉料配比问题进行算法优化.采用线性规划算法中的单纯形法进行建模,使用C++语言编程,研究铸造炉料配比最优化系统软件.

摘要： 针对核材料运输过程中发生核事故时的人员撤离疏散决策问题,本文分别建立了核事故状态下人员疏散撤离决策模型和撤离路线的优化路径计算模型,提出了一种新的改进单纯形法求解撤离模型优化问题,同时应用Dijkstra算法求解优化撤离路径.计算结果不仅表明了算法可行性和科学性,实现了应急行动方案的优选和行动路径的优化,且算法复杂度一般情况下分别可达O(1)和O(n),为实时进行核事故应急处置决策奠定了重要的技术基础.

摘要： 中国铁路运输能力紧张,如何有效运用各线路及车站通过能力,优化路网通过能力利用是缓解运输能力紧张的有效方法.在对铁路运输能力利用水平分析的基础上,设定了车站及区段的能力利用水平,考虑车流的不可分割性及车站的影响,构建基于能力利用水平的铁路网通过能力利用优化模型，并设计了该模型的两阶段求解算法，第一阶段利用遗传算法获得每支车流的可选路径集合，第二阶段利用遗传算法选取路径并将选定路径集合的流量分配问题转化为连续型的背包问题，直接采用单纯形法进行求解。算法降低了模型求解的难度，遗传算法与单纯形法的结合提高了算法的局部搜索性能。最后以我国中部地区局部铁路网为例，进行了模拟计算，得到了车流分配方案，算例计算结果表明，部分车流分配的径路是平行多通道系统中的“平行”径路，提高了通道的通过能力，同时分析了车站及线路能力利用水平对车流径路的路径选择及车流量的影响。本文关于车站及线路费用只是做了简单的假设，今后尚需进一步细化研究。另外，本文的模型构建并没有考虑列车编组计划，今后关于铁路网通过能力还需结合列车编组计划做深入的研究。

摘要： 给出了一种适用于时滞系统的频域模型简化算法，该算法分为2个阶段．在第1阶段，根据时滞不影响系统的幅频响应这一事实，利用Levy法进行幅频响应曲线拟合，进而通过多项式分解得到简化模型分母系数的初值．在第2阶段，使用单纯形法搜索简化模型的时滞和分母中未知参数；对于固定的时滞和分母系数，分子系数利用线性最小二乘方法得到．最后，利用一个来自于文献中的算例检验算法的性能．结果表明，该算法能够以较小的计算量得到高精度的简化模型．

摘要： 通过分析枝状布置蒸汽管网的特点,建立了一种枝状蒸汽管网优化设计的新方法,即多主轴分级计算优化。本方法以主轴斜角α用户的分枝管长xi为优化变量,单纯形法为优化方法编写程序,计算时分划区、定轴、分级、优化四步进行。程序分两部分,第一部分为主蒸汽管道数量和方向的优化;第二部分为区域用户网络的设计,每级的优化方法是相同的,对应不同的初始条件调用程序即可完成整体网络的优化工作。本方法简单易解与实际网络相符合,可直接用于实际中大型蒸汽管网的优化设计。

摘要： 支持向量机是基于结构风险最小化原理的机器学习方法，传统支持向量回归SVR参数优化多采用网格搜索等方法，存在人为经验指导、计算耗时等问题。近年来遗传算法等智能搜索算法被用于SVR参数优化，取得良好效果。单纯形法是求解无约束非线性规划问题的一种直接搜索算法。论文针对遗传算法过早收敛和局部搜索能力差等缺点，结合单纯形局部搜索策略，提出采用遗传算法优化单纯形法初始化结果的sVR参数优化算法。仿真结果表明，混合算法具有更高的搜索精度，SVR的预测性能也有显著提高,实验结果证明了算法的有效性。

摘要： 拓扑错误辨识是智能变电站的基础功能,变电站量测信息丰富,将断路器作为独立支路建模,量测粗监测以后,用单纯形算法来实现站内拓扑错误辨识,计算时间适合变电站类小系统采用.本文给出了变电站拓扑错误辨识建模、数据粗监测、拓扑错误辨识全过程的实现算法,在变电站系统,通过增加开关状态坏数据扰动的方式来测试算法的辨识效果,坏数据检出率在75％以上.rn 智能变电站分布式状态估计的应用提升了变电站基础数据的准确性，充分发挥了变电站本地信息的冗余性和本地决策的敏捷性优势，实现了信息分层和分布式处理，可提高电网数据质量和变电站智能化水平。拓扑错误辨识是智能变电站的基础功能，变电站量测信息丰富，将断路器作为独立支路建模，量测粗检测以后，用单纯形算法来实现站内拓扑错误辨识，计算时长适合变电站类小系统。本文给出了变电站拓扑错误辨识建模、数据粗监测、拓扑错误辨识全过程的实现算法，采用5OOkV实际变电站系统，通过增加断路器状态坏数据扰动的方式来测试算法的辨识效果，坏数据检出率在75%以上。

摘要： 拓扑错误辨识是智能变电站的基础功能,变电站量测信息丰富,将断路器作为独立支路建模,量测粗监测以后,用单纯形算法来实现站内拓扑错误辨识,计算时间适合变电站类小系统采用.本文给出了变电站拓扑错误辨识建模、数据粗监测、拓扑错误辨识全过程的实现算法,在变电站系统,通过增加开关状态坏数据扰动的方式来测试算法的辨识效果,坏数据检出率在75％以上.rn 智能变电站分布式状态估计的应用提升了变电站基础数据的准确性，充分发挥了变电站本地信息的冗余性和本地决策的敏捷性优势，实现了信息分层和分布式处理，可提高电网数据质量和变电站智能化水平。拓扑错误辨识是智能变电站的基础功能，变电站量测信息丰富，将断路器作为独立支路建模，量测粗检测以后，用单纯形算法来实现站内拓扑错误辨识，计算时长适合变电站类小系统。本文给出了变电站拓扑错误辨识建模、数据粗监测、拓扑错误辨识全过程的实现算法，采用5OOkV实际变电站系统，通过增加断路器状态坏数据扰动的方式来测试算法的辨识效果，坏数据检出率在75%以上。

摘要： 基于单纯形法的光学产品模型优化方法及系统包括：对仿真模型结构参数进行多组数值初始化；将热载荷加至仿真模型中得到温度场分布信息；将结构载荷和温度场分布信息加至仿真模型中得到各个面型位移；据各个面型位移进行曲率拟合；对仿真模型进行光学分析获取成像质量评价分析结果；将各个面型的位移、拟合后光学曲率、成像质量评价分析结果代入评价指标代价函数获得性能评价指标；从多组性能评价指标中选出最优；判断最优性能评价指标是否满足要求，若是结束，否则将多组光学产品性能评价指标中最差的光学产品性能评价指标对应的结构参数舍弃掉、将其他组的结构参数代入单纯形法中训练获得更新结构参数；基于更新结构参数更新光学产品仿真模型。

摘要： 本发明属于电力系统及其自动化技术领域，公开了一种基于单纯形法的电网频率仿真参数辨识方法。本发明首先利用多参数灵敏度分析方法，确定待辨识的仿真参数组，然后利用基于数值分析法的单纯形算法智能指导参数寻优方向，再使用电力系统机电暂态仿真程序（BPA）的仿真结果计算目标函数值，从而快速可靠地寻找到最优参数组合。本发明能够辨识出一套使得仿真结果与实际响应结果误差最小的参数，提高今后电网频率仿真的准确性，利用该方法能够缩短仿真耗时，大大提高参数辨识的优化效率。

摘要： 一种基于单纯形法的半无限域基体涂层结构材料弹性性质获取方法，材料的弹性系数与材料制备工艺密切相关；利用超声波对材料弹性性质进行测量是无损检测领域很有前景的测量方法之一。基于声学显微镜技术，自行开发的涂层材料弹性系数的超声测量系统，采用线聚焦PVDF探头，通过纵波和表面波波速的同时测量，可实现材料的弹性系数无损检测。本方法具有如下有益效果，不必再将整幅理论与实际曲线的波速平方的残差总和最小值都计算出来；不必把所有的理论频散曲线都确定，这种方式耗时且数据量冗长，单纯形的方法可以加速并化简程序。

摘要： 本发明公开了一种基于单纯形法的风力发电机组PI控制器自动调参方法，包括：获取风力发电机组线性化处理后得到的转矩环和变桨环模型的线性定常系统系数矩阵作为主要输入数据；设计基于单纯形法的PI控制器参数自动寻优策略程序，通过面积法及目标动态特性设置目标约束，作为寻优策略的输出条件；读取系数矩阵，采样周期Tc，传动链参数，滤波器，PI控制器参数的初始值Kp，Ti及其对应的步长等数值输入到程序中；输出转矩环和变桨环的合理PI控制器系数。该方法能快速简易地输出机组转矩环和变桨环的PI控制器参数，为风力发电机组控制策略提供支持，具有实用性强、调参效率高的特点。

摘要： 本发明提出一种基于改进单纯形法的航空发动机加速过程最优控制方法，根据航空发动机的特点，对改进单纯形法进行了改进，对反射中心进行了改进，并添加了“顶点平移”策略。顶点平移操作可加快搜索速度，减少迭代次数，快速收敛到最优解。将改进改进单纯形法用于加速过程寻优，输出最优控制变量给航空发动机。本发明可以实现发动机加速过程的最优控制，在保证发动机安全工作前提下，缩短发动机加速时间，有效改善发动机加速性能，提高飞机的机动性。

摘要： 基于单纯形法的光学产品模型优化方法及系统包括：对仿真模型结构参数进行多组数值初始化；将热载荷加至仿真模型中得到温度场分布信息；将结构载荷和温度场分布信息加至仿真模型中得到各个面型位移；据各个面型位移进行曲率拟合；对仿真模型进行光学分析获取成像质量评价分析结果；将各个面型的位移、拟合后光学曲率、成像质量评价分析结果代入评价指标代价函数获得性能评价指标；从多组性能评价指标中选出最优；判断最优性能评价指标是否满足要求，若是结束，否则将多组光学产品性能评价指标中最差的光学产品性能评价指标对应的结构参数舍弃掉、将其他组的结构参数代入单纯形法中训练获得更新结构参数；基于更新结构参数更新光学产品仿真模型。

摘要： 本发明提供了一种基于单纯形法的永磁同步电机系统的自动标定方法，包括以下步骤：对系统初始状态进行自检。对系统的功能进行自检；为针对待标定的点设定相应的冷却系统水温和流量以及台架电压；设定标定转速和标定的限制保护值及相关的边界；通直流母线电压，设定相关标定的步长；根据单纯形法进行当前待标定点的自寻优的标定，当达到扭矩精度，则进行下一个点的标定工作；当完成一个转速下的所有点，则进行升转速操作，然后重复步骤e；直至设置的所有转速都完成了自动标定寻优，最后将转速降为0，进行下一个直流母线电压的标定，直到预设的所有的母线电压。本发明自动完成升/降转速、温度范围控制的操作，提升了自动标定的自动化水平。

摘要： 本发明属于群智能优化算法领域，公开了一种基于单纯形法的萤火虫方法及应用。萤火虫算法和其他的算法一样存在步长因子α和吸引度β的确定不易性问题，定得小了，局部搜索的精度提高，但要实现整体区域的搜索所需的时间必定会长；而若定得大了，则存在搜索精度不高的不足。为此，拟结合以单纯形法的局部性能改进萤火虫算法性能。通过在算法过程中，以适当的方式增加单纯形法的局部搜素，提高萤火虫算法的局部性能。本发明在优化方面有较强的优势，在一定程度上有效地避免了陷入局部最优和提高了搜索的精度，最后将改进的算法用于內源蛋白质生产过程的控制问题的求解。

摘要： 本发明属于信息检索及其数据库结构技术领域，公开了一种单纯形法的布谷鸟搜索方法及其应用，所述单纯形法的布谷鸟搜索方法的反射操作使得最差点向中心点的反方向移动，扩张操作新产生的最优点向离原来最差点更远的方向移动，如果当前最优点是周部最优点，那么扩张操作使该点跳离局部最优。本发明首先用CS算法进行全局搜索，再用单纯形法进行局部搜索；实验结果表明，SMCS算法相对于CS算法有更强的寻优能力，再将算法用于求解减速器设计、伸缩绳设计、择接条设计等约束优化问题。实验结果表明，CS算法和SMCS算法均能求出比其他更优的解，且SMCS算法求出的解更优、稳定性更强。

摘要： 本发明属于电力系统及其自动化技术领域，公开了一种基于单纯形法的电网频率仿真参数辨识方法。本发明首先利用多参数灵敏度分析方法，确定待辨识的仿真参数组，然后利用基于数值分析法的单纯形算法智能指导参数寻优方向，再使用电力系统机电暂态仿真程序（BPA）的仿真结果计算目标函数值，从而快速可靠地寻找到最优参数组合。本发明能够辨识出一套使得仿真结果与实际响应结果误差最小的参数，提高今后电网频率仿真的准确性，利用该方法能够缩短仿真耗时，大大提高参数辨识的优化效率。