扩散式遗传-微粒群优化算法及其应用.pdf

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1、过程控制石油化工自动化，2009，1：23AUT0MATIoNINPETR0CHEMICALINDUSTRY扩散式遗传一微粒群优化算法及其应用林晨，俞金寿(华东理工大学自动化研究所，上海200237)摘要：将PSO算法与ScGA(扩散式遗传算法)相结合，提出ScGA—PSO优化算法。通过对4种常用的测试函数进行优化和比较，结果表明ScGA—PSO性能相比PSO有明显的提升，且更容易找到最优解。然后将ScGA—PSO用于延迟焦化装置主分馏塔汽油干点软测量，建立基于ScGA—PSO的粗汽油于点神经网络软测量模型，通过与实际工业数据对

2、比，表明该模型精度高、性能好，具有广阔的应用前景。关键词：微粒群优化算法；扩散式遗传算法；粗汽油干点值；软测量中图分类号：TP183文献标志码：A文章编号：1007—7324(2009)01—0023—04ScGA—PSoAlgorithmandItsApplicationLinChen。YuJinshou(ResearchInstituteofAutomation，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai，200237，China)Abstract：Animprove

3、dparticleswarmoptimizationalgorithm——ScGA—PSOwasproposedbasedonPSOandScatterGA．ThenScGA—PSOandPS0wereusedtoresolvefourwidelyusedtestfunctions’optimizationproblems．ResultsshowthatScGA—PSO’SperformanceiSmuchbetterthanPSO’SandScGA—PS0canfindthebestfiteasier．NextScGA—PS0

4、iSappliedtotrainartificialneuralnetworktoconstructapracticalsoft—sensorofgasolineendpointofmainfractionatorofdelayedcokingunit．Theobtainedresultsandcomparisonwithactualindustrialdataindicatethatthenewmethodproposedbythispaperisfeasibleandeffectiveinsoft—sensorofgasol

5、ineendpoint．Keywords：particleswarmoptimizationalgorithm；scatterGA；gasolineendpoint；soft—sensor1弓I言的位置和速度。各个粒子记忆、追随当前的最优粒微粒群优化算法PSO(ParticleSwarm子，并根据它自身的“经验”和相邻粒子群的最佳OptimizationAlgorithm)是Kennedy和Eberhart“经验”在解空间中向更好的位置“飞行”。于1995年提出的进化计算算法u。PSO简单且假设搜索区域为N维空间，则第i个粒子的

6、具有许多良好的优化性能，是一种新兴的很有发展位置可以表示为．z一(z⋯，32)，速度可以前途的全局优化算法，已在许多领域得到应用；但表示为一(⋯，)，粒子根据方程(1)对一些复杂优化问题存在容易陷入局部极值的缺和(2)更新本身的速度和位置：陷。为了使PSO更容易逃脱局部极值、提高搜一舡+c1r】(一)+f2r2(一z)](1)索效率和扩大应用范围，文章将PSO与局部搜索z一-z十(2)能力很强的扩散式遗传算法(ScatterGA，ScGA)2．2ScatterGA优化算法结合，提出ScGA—PSO优化算法。2．2．1算法描述2S

7、cGA-PSO优化算法a)随机产生一个包含N个个体的初始种群。2．1基本PSO优化算法PSO基于对鸟群社会行为模拟的演化算法。PSO通过模拟鸟群捕食的行为来寻找全局最优收稿El期：2008—11一O3。解。当求解优化问题时，问题的解就对应于搜索空作者简介：林晨(1984一)，男，福建人，华东理工大学自动化问中一只鸟的位置，即“粒子”，每个粒子都有自己系在读硕士研究生，主要研究方向是智能优化算法，软测量建模。石油化工自动化b)对初始种群进行适应度评价。论，它能保证最优个体的最优基因得到保留，并在C)找到最优个体，将其保存在种群的第

8、N+1位。整个种群中得以继承。d)从前N个个体中顺序地取一个个体，如果d)采用第1个变异算子的目的在于：当两个它与第N+1位的个体的变量空间的距离或适应个体的距离太近时，交叉算子所能产生的作用会减度空间的距离大于一给定值，则进行交叉操作，以弱，而这时采用对1个个