膜计算多粒子群算法及其应用

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目膜计算多粒子群算法及其应用作者姓名王跃颖学位类别工程硕士指导教师陈东宁副教授2016年5月中图分类号：TP18学校代码：10216UDC：621.3、621.6密级：公开工程硕士学位论文(应用研究型)膜计算多粒子群算法及其应用硕士研究生：王跃颖导师：陈东宁副教授副导师：曹常贞高工申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalEngineeringMEMBRANECOMPUTINGMULTIPARTICLESWA

2、RMOPTIMIZATIONANDITSAPPLICATIONbyWangYueyingSupervisor:AssociateProfesserChenDongningYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《膜计算多粒子群算法及其应用》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大

3、学硕士学位论文使用授权书《膜计算多粒子群算法及其应用》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要新中国成立尤其是改革开放以来，我国制造

4、业持续快速发展，建成了门类齐全、独立完整的产业体系，有力推动了工业化和现代化进程，显著增强了综合国力。然而，与世界先进水平相比，我国制造业仍然大而不强，在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面差距明显，转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。本文为提高制造业的产品质量和管理水平，进行战略转型和实现高端制造，将粒子群算法与膜计算思想结合提出一种优化算法，来解决实际生产设计中面临的复杂优化问题。首先，针对粒子群算法易陷入局部极值点，进化的后期收敛速度较慢等不足，提出一种优化算法。通过引入膜计算理论，将原始PSO、标准PSO、MPSO、EPSO、MFPSO

5、、TFPSO六种具有不同优点的粒子群算法分别放入六个基本膜内。进化前期每个膜内算法按照自身的搜索机制发挥每个膜内算法的优点，进化后期各个膜内算法进行多种能量交流，使得最适合解这种问题的膜吸收其他膜内的营养物质壮大自己，同时逐渐消除搜索能力差的膜来寻找最优解。其次，通过测试函数对比本文算法和膜内算法，测试种群多样性，与遗传算法、鱼群算法以及其他膜计算与粒子群相结合的算法进行比较。然后，将在T-S故障树可靠性分析方法的基础上引入所提优化算法构造可靠性优化模型。通过串联系统、桥式系统及实际生产中的系统建立可靠性优化模型并进行可靠性的优化。最后，将所提算法应用到求解混合流水车间调度问

6、题上，建立问题求解模型，实际应用到汽车发动机的车间调度和液压阀块车间调度问题上。关键词：粒子群算法；膜计算；可靠性优化；车间调度-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractSincethefoundingofnewChina,especiallywiththeprocessofthereformandopeningup,thedevelopmentofChinesemanufacturingindustryhasbeensustainedandfast.Therefore,amultitudinousandindependentindustrialsystemhasbeen

7、built,whichvigorouslypromotedtheprocessoftheindustrializationandmodernizationandsignificantlyenhancedoverallnationalstrength.However,comparedwiththeworld’sadvancedlevel,Chinesemanufacturingindustryisstilllargebutnotstrong.Inaddition,thereisanobviousgapof