專利名稱：基于人工魚群算法的壓電作動(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)變形控制的基于人工魚群算法的壓電作動(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)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種基于人工魚群算法的壓電作動(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)明基于人工魚群算法的壓電作動(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)用人工魚群算法計(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)用人工魚群算法進(jìn)行優(yōu)化如下
1)初始化，隨機(jī)產(chǎn)生N條魚的初始位置，設(shè)定魚群算法的參數(shù)，包括魚群規(guī)模的大小， 最大迭代次數(shù)，人工魚的感知范圍Visual擁擠度因子5，最大試探次數(shù)trynumber ；
2)計(jì)算初始人工魚個(gè)體當(dāng)前位置的食物濃度，并互相比較它們的大小，找到當(dāng)前全局最大值，并保存其狀態(tài)；
3)執(zhí)行魚群算法中的覓食行為、聚群行為、追尾行為及行為選擇；
4)每條人工魚迭代一次后，評價(jià)自身的J值與全局的J值，如果J>Jmax，則以自身的狀態(tài)取代當(dāng)前的最優(yōu)狀態(tài)，否則當(dāng)前最優(yōu)狀態(tài)保持不變；
5)重復(fù)3)至4)步，直到達(dá)到最大迭代次數(shù)，則最終的全局最大值即為所得到的最優(yōu)解b。方向配置方法如下
(1)以任意序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)；
(2)以任意序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對應(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內(nèi)；
(3)以任意序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對應(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)物理空間距離以內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果是，計(jì)算簡單，配置方便，優(yōu)化效果顯著。


圖1是對某板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分示意圖。圖2是對該板殼結(jié)構(gòu)的三維變形圖。圖3是根據(jù)人工魚群算法應(yīng)用配置方案(1)所得到的優(yōu)化配置圖。圖4是根據(jù)人工魚群算法應(yīng)用配置方案(2)所得到的優(yōu)化配置圖。圖5是根據(jù)人工魚群算法應(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
1.一種基于人工魚群算法的壓電作動(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)用人工魚群算法計(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所述的基于人工魚群算法的壓電作動(dòng)器方向優(yōu)化配置方法，其特征在于應(yīng)用人工魚群算法進(jìn)行優(yōu)化如下1)初始化，隨機(jī)產(chǎn)生N條魚的初始位置，設(shè)定魚群算法的參數(shù)，包括魚群規(guī)模的大小， 最大迭代次數(shù)，人工魚的感知范圍Visual擁擠度因子5，最大試探次數(shù)trynumber ；2)計(jì)算初始人工魚個(gè)體當(dāng)前位置的食物濃度，并互相比較它們的大小，找到當(dāng)前全局最大值，并保存其狀態(tài)；3)執(zhí)行魚群算法中的覓食行為、聚群行為、追尾行為及行為選擇；4)每條人工魚迭代一次后，評價(jià)自身的J值與全局的J值，如果J>Jmax，則以自身的狀態(tài)取代當(dāng)前的最優(yōu)狀態(tài)，否則當(dāng)前最優(yōu)狀態(tài)保持不變；5)重復(fù)3)至4)步，直到達(dá)到最大迭代次數(shù)，則最終的全局最大值即為所得到的最優(yōu)解b。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人工魚群算法的壓電作動(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)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)以任意序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對應(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內(nèi)；以任意序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置起點(diǎn)，以下一個(gè)序號(hào)對應(yīng)的路徑號(hào)為方向配置的終點(diǎn)，下一個(gè)序號(hào)對應(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)物理空間距離以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于人工魚群算法的壓電作動(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)用人工魚群算法計(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)算簡單，配置方便，優(yōu)化效果顯著。
文檔編號(hào)H02N2/00GK102184338SQ20111015301
公開日2011年9月14日 申請日期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, 陳國平 申請人:南京航空航天大學(xué)