国家自然科学基金(51178083)
- 作品数：14 被引量：88H指数：6
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- 结构健康监测中基于多重优化策略的传感器布置方法被引量：28
- 2011年
- 如何在满足测试要求的前提下确定所需传感器的数目并优化其布设位置,已成为结构健康监测中亟待解决的问题。提出一种基于多重优化策略的传感器分步布设方法,首先以模态向量矩阵列主元正交三角分解得到传感器的初始布设位置;然后以模态置信度矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积法,逐步增加可降低此初始布置模态置信度矩阵非对角元的传感器测点,并考虑非对角元均值的变化幅度,确定所需传感器的数量;最后通过基于二重结构编码的广义遗传算法优化传感器的布设位置。以600 m高的广州新电视塔为例,分析了传感器优化布置方案,发现对于刚度有突变的结构(如电视塔的塔身和天线),应对两者分开考虑传感器的布设。
- 伊廷华李宏男顾明
- 关键词：传感器优化布置广义遗传算法
- 基于分布式猴群算法的传感器优化布置方法研究被引量：3
- 2014年
- 建立了针对具有较多自由度的大型结构传感器优化布置的分布式猴群算法。通过引入双重编码的方式,克服了原猴群算法只能解决连续变量的缺陷;针对单个猴群全局搜索能力较弱的问题,提出了一种将初始化产生的大量猴子个体按照指定的方式分配到多个猴群进行同步并行搜索的方法;考虑原猴群算法能够跳出局部最优的特点以及和声算法较强的局部搜索能力,提出将每个猴群得到的初步最优解作为初始和声记忆库,采用基本和声算法进行二次搜索的方法,来获取传感器的最终布设方案。文末以大连国贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择,结果表明分布式猴群算法具有较强的全局寻优能力,非常适用于具有较多自由度的大型结构传感器优化布置。
- 伊廷华张旭东李宏男
- 关键词：传感器优化布置
- 基于改进猴群算法的传感器优化布置方法研究被引量：8
- 2013年
- 提出了一种基于新型智能算法-改进猴群算法的传感器优化布置方法。考虑传感器优化布置的特点,采用整数编码的方式给出了猴群的位置,克服了猴群算法只能解决连续性变量优化的问题;在初始化猴群位置时通过引入欧氏距离来增强猴群的多样性,以提高其全局搜索能力;并在爬过程中加入和声算法中的随机扰动机制,来提高其局部搜索能力;文末以大连世贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择。结果表明,改进的猴群算法能较好地解决传感器优化布置问题,较经典的序列法有其明显的优越性。
- 伊廷华张旭东李宏男
- 关键词：传感器优化布置整数编码欧氏距离
- 建筑材料特性对GPS监测信号影响规律的试验研究被引量：1
- 2011年
- 为了研究常用建筑材料对GPS监测信号的影响规律,进行了多路径误差的试验研究。建立了一套GPS多路径信号模拟与监测系统,通过在流动站天线不同高度、不同距离处安置具有不同介电常数的木板、PVC板和瓷砖,分别获取了三种材料连续两天的GPS监测数据;将改进的粒子滤波算法用于GPS数据后处理中,通过比较发现,试验结果与GPS多路径信号的仿真结果吻合较好,同一种反射材料在不同距离时引起的多路径误差随着距离的增加而逐渐减小,且在增加相同距离的情况下减小的幅度越来越小;具有不同介电常数的反射材料在相同的距离时引起的多路径误差随着介电常数的增大而增大。
- 伊廷华张永恒李宏男顾明
- 关键词：全球定位系统多路径效应介电常数粒子滤波
- 基于协同爬猴群算法的传感器优化布置方法研究被引量：4
- 2014年
- 基于协同进化的思想,提出了一种用于传感器优化布置的协同爬猴群算法。采用双重编码的方式,克服了原猴群算法只能解决连续变量优化问题的缺陷。在爬过程中引入采用猴群的整体行为来影响猴子搜索方向的聚群行为,以及利用全局最优猴子的位置来影响猴子搜索方向的追尾行为,通过对两种行为进行合理选择,有效提高了爬过程的搜索效率与速度。最后以大连国贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择,结果表明协同爬猴群算法的搜索效率较原猴群算法有大幅提高,能较好地解决传感器优化布置问题。
- 伊廷华张旭东李宏男
- 关键词：传感器优化布置
- 基于免疫猴群算法的传感器优化布置方法研究被引量：4
- 2014年
- 将生物界中的免疫机制引入到猴群算法中,提出了一种用于传感器优化布置的免疫猴群算法。采用双重编码的方式,克服了原猴群算法只能解决连续变量优化问题的缺陷;采用混沌搜索的方式初始化猴群位置,以保证猴子能够均匀分布,提高了算法的全局搜索能力;通过在爬过程中引入深度爬的方式,增强了算法的局部搜索能力;在爬过程结束后加入基于浓度选择的机制对猴群进行初次选择,并对位置最优的猴子进行免疫克隆操作,以此保证猴群的多样性;在望过程结束后加入基于适应度的二次选择,并对位置较差的猴子进行免疫疫苗注射,以此提高算法的收敛能力。文末以大连世贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择,结果表明,免疫猴群算法的搜索效率较原猴群算法有了大幅提高,能较好地解决传感器优化布置问题。
- 伊廷华张旭东李宏男
- 关键词：传感器优化布置免疫机制
- 基于模型缩聚的广州新电视塔传感器优化布置研究被引量：19
- 2012年
- 以世界最高的电视塔——广州新电视塔为研究对象,进行了加速度传感器优化布置研究。为避免动力分析时大型稠密矩阵运算的问题,首先将三维有限元模型简化为等效串联多自由度体系;考虑到实际测点只能布置在结构的平动向不能布置在扭转向的问题,提出将平动向自由度看作主自由度,将扭转自由度看作副自由度,采用模型缩聚将副自由度缩聚掉的新思路,对比研究了Guyan法、Kuhar法、IRS法以及IIRS法的缩聚效果,得到了缩聚后的简化模型;分析了基于二重结构编码的广义遗传算法在电视塔传感器优化布置中的实施过程,进行了控制参数分析,最终给出了传感器的优化布置方案。
- 伊廷华李宏男顾明
- 关键词：广州新电视塔传感器优化布置广义遗传算法
- 基于自适应猴群算法的传感器优化布置方法研究被引量：6
- 2013年
- 针对猴群算法中爬过程和望过程的搜索方式较为机械,以及跳过程的方式较为单一的问题,提出一种用于传感器优化布置的自适应猴群算法。采用双重编码的方式,克服了原猴群算法只能解决连续变量优化问题的缺陷;对爬过程和望过程进行了改进,使其能够自适应选择这两个搜索方式以提高算法的局部搜索能力和效率;提出了两种全新的跳过程,即反射跳和变异跳,来增强算法的全局搜索能力。文末以大连国贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择,结果表明自适应猴群算法的搜索效率较原猴群算法有了大幅提高,能较好地解决传感器优化布置问题。
- 伊廷华张旭东李宏男
- 关键词：传感器优化布置跳过程
- 具有不同介电常数的反射材料对GPS多路径信号影响的试验研究
- 2011年
- 开展了具有不同介电常数的建筑材料对GPS多路径信号影响规律的试验研究。对4种常用非金属材料进行了介电常数测定试验,建立了一套GPS多路径信号模拟与监测系统;以测定的两种非金属材料及一种金属材料作为研究对象,通过在离GPS流动站天线不同高度、不同距离处分别放置反射板,获取了连续两天不同材料引起的多路径监测数据;将改进的粒子滤波算法用于GPS数据后处理中,通过比较发现:对于同一种反射材料当安放在离流动站天线不同距离时引起的多路径信号是不同的,随着距离的增加而逐渐变小,且在增加相同距离的情况下减小的幅度也逐渐变小;反射材料在离流动站天线相同的距离时引起的多路径信号随其介电常数的增大而增大;与非金属材料相比,金属材料引起的多路径信号幅值变化较为剧烈。
- 伊廷华张永恒李宏男顾明
- 关键词：全球定位系统多路径效应介电常数监测系统粒子滤波算法
- GPS异常监测数据的关联负选择分步识别算法被引量：3
- 2015年
- 为了有效地判别GPS异常监测数据,建立了GPS监测序列的关联模型;针对关联分析中无法准确判定异常数据发生范围的问题,提出了基于关联负选择的异常监测数据分步识别算法;对于固定数目和固定半径的检测器,通过设定空间覆盖率来自动生成合适数目的可变半径检测器,并采用蒙特卡洛的方法解决了可变半径检测器的空间重叠问题;对于负选择算法中自体空间动态变化的问题,提出了自适应半径的自体表示方法,使得自体半径能够随着自体数据的聚集特征自适应调整,满足了动态监测的需求;采用仿真数据检验了所提方法的可行性和有效性,分析结果表明自适应半径的负选择算法能够以较少的检测器覆盖较大的异体空间,提高了GPS数据的异常检测率,且该算法能够准确给出异常监测数据的发生范围,具有较高的实用价值。
- 伊廷华郭庆李宏男林友新
- 关键词：全球定位系统负选择算法
