基于猴群算法的传感器优化布置方法研究

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1、３０１－公开中图分类号：ＴＰ．６礙领ＵＤＣ：本校编号；讀Ｗ义道乂攀硕±学位论文论目：基于猴群异法的传感器化化布置方法研究■．＊Ｉ研究生嫂名０２１０４２２：杜国璋学号：学校指导教师姓名：彭珍瑞取硫：教授申请学位等级：工学硕壬学位专业：检测技术与自动化装置论文提交２Ｄ１６，（）６，２２２０１６．０６．１２日期：论义答辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研充成果，也不

2、包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期年６月＾文日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进斤检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：＾｜导师签名：术２到［別今２＾曰签字曰期：

3、灰年６月王签字曰期：＞＊＾／／年＾月２２＿曰硕士学位论文基于猴群算法的传感器优化布置方法研究OptimalSensorPlacementBasedonMonkeyAlgorithm作者姓名：杜国璋学科、专业：检测技术与自动化装置学号：0210422指导教师：彭珍瑞完成日期：2016.05兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要传感器的优化布置是一类典型的组合优化问题。目前，传感器优化布置的方法有多种，但都存在各自的缺点。猴群算法是近年提出的一种智能仿生算法，适用于求解多变量、多峰值的函数优化问题。利用猴群算法进行传感器的优化布置

4、，是目前国内外学者广泛关注和研究的热点问题之一。本文在总结猴群算法国内外研究现状及成果的前提下，对猴群算法进行了相应的改进，使其适应传感器优化布置的需要。本文研究的内容如下：(1)介绍了传感器优化布置的意义，对猴群算法的国内外研究现状进行了综述，总结了猴群算法的研究成果，给出了猴群算法改进和提高的方向，确立了传感器优化布置的数学模型。(2)针对猴群算法初始化种群随机性大、固定爬步长不利于搜索局部最优解的问题，提出了一种改进的猴群算法。该算法以MAC矩阵(ModalAssuranceCriterion,模态置信矩阵)作为目标函数，通过正态分布的方法构造初始种群来增强猴群的多样性；采用自

5、适应的变动爬步长，提高算法运行的速度和求解精度。(3)针对猴群算法跳区间固定、优秀猴子特征信息不能传承等缺陷，提出了野草猴群算法。该算法在改进的猴群算法基础上，采用自适应的跳过程，并引入以适应度为基准的野草繁殖进化和竞争生存机制，解决了优秀猴子特征信息的传承问题，进一步提高算法的求解精度。(4)猴群算法在附近区域进行最优解的搜寻时，难免存在搜索盲区，易导致某些最优解隐藏在步长覆盖的区域错失“良机”，降低了算法搜寻全局最优解的能力。针对该问题提出了基于蜂群采蜜行为的猴群算法。该算法在改进的猴群算法基础上，引入蜂群算法的采蜜行为，利用蜂群搜寻机制对所有区域进行搜索后，再将初步遴选出来的猴

6、子进行猴群算法的基本搜索，改善了算法的搜索性能。(5)用8个测试函数及常用算法分别对上述3种改进后的算法进行测试分析，结果表明，改进后的猴群算法求解精度和收敛速度都得到了提高，算法性能改善明显。(6)建立了糊底机涂胶机构算例的有限元模型，通过上述3种改进后的算法对其进行传感器的优化布置方案选择，并对它们的特点进行了横向对比。关键词：猴群算法；传感器优化布置；正态分布；自适应；繁殖进化；蜂群搜寻机制论文类型：应用基础研究-I-基于猴群算法的传感器优化布置方法研究AbstractOptimalconfigurationofsensorsisatypicalcombinatorialopt

7、imizationproblem.Atpresent,therearemanymethodstooptimizetheconfigurationofsensors,buttheyallhavetheirownshortcomings.Monkeyalgorithmisakindofintelligentbionicalgorithmproposedinrecentyears,whichissuitableforsolvingmulti-variablean