小世界算法的改進(jìn)及其在自動飛控系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用.pdf

1、小世界算法是繼小世界網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)管理、網(wǎng)絡(luò)信息、生物領(lǐng)域等眾多領(lǐng)域之后的又一嶄新應(yīng)用領(lǐng)域。小世界算法效仿小世界網(wǎng)絡(luò)中信息高效傳遞的方式，因其具有簡單的搜索算子構(gòu)造、良好的全局搜索能力等特點(diǎn)，受到了眾多優(yōu)化算法研究者廣泛關(guān)注。本文針對基本型小世界算法中，節(jié)點(diǎn)之間信息相互孤立、局部短連接搜索效率低等不足，對其進(jìn)行了改進(jìn)，并將改進(jìn)后的小世界算法應(yīng)用于飛機(jī)自動飛行控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中。論文主要開展了如下幾方面的工作：
　　1．對小世界網(wǎng)絡(luò)的

2、構(gòu)造和特性進(jìn)行了較為全面的闡述。對基本型小世界算法的原理、步驟和不足進(jìn)行了詳細(xì)的論述，對后文的對其改進(jìn)研究奠定基礎(chǔ)。
　　2．針對基本型小世界算法的節(jié)點(diǎn)之間信息相互孤立、局部短連接搜索算子效率低等問題，使用線性變化的局部短連接搜索的概率和節(jié)點(diǎn)鄰域大小，同時使用新型短連接搜索策略和精英選擇的策略，而提出了均衡型小世界算法。測試表明，均衡型小世界算法的綜合優(yōu)化性能優(yōu)于基本型小世界算法，而劣于基本型遺傳算法。將均衡型小世界算法與傳統(tǒng)的非

3、線性規(guī)劃算法相雜交，提出雜交型小世界算法。測試表明，雜交型小世界算法的綜合優(yōu)化性能優(yōu)于或遠(yuǎn)優(yōu)于基本型小世界算法、均衡型小世界算法和基本型遺傳算法。
　　3．對約束條件采用懲罰函數(shù)的方式，使均衡型小世界算法和雜交型小世界算法能夠處理有約束的優(yōu)化問題。測試表明，均衡型小世界算法處理約束問題的綜合優(yōu)化性能優(yōu)于基本型小世界算法，而劣于基本型遺傳算法；雜交型小世界算法處理有約束問題的綜合優(yōu)化性能優(yōu)于或遠(yuǎn)優(yōu)于基本型小世界算法、均衡型小世界算法

4、和基本型遺傳算法。
　　4．將基本型小世界算法、均衡型小世界算法、雜交型小世界算法和基本型遺傳算法應(yīng)用于飛機(jī)的自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中。試驗(yàn)表明，4種優(yōu)化算法的設(shè)計效果明顯優(yōu)于根軌跡法；均衡型小世界優(yōu)化算法的設(shè)計效果優(yōu)于基本型小世界算法，而劣于基本型遺傳算法；雜交型小世界算法的設(shè)計效果都優(yōu)于基本型小世界算法、均衡型小世界算法和基本型遺傳算法。
　　5．通過UDP通信接口，將MATLAB軟件中的Simulink模塊和Flight