[發(fā)明專利]一種粒子群復形法求解生物反應器的補料優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811000916.1
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109270838A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 莫愿斌;盧彥越;張超群
• 申請（專利權）人: 廣西民族大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

1.一種粒子群復形法求解生物反應器的補料優(yōu)化方法，其特征在于，所述粒子群復形法求解生物反應器的補料優(yōu)化方法包括以下步驟：

步驟一，隨機給出k個初始點x₁，x₂，…，x_k，構成初始復形，將它們以目標函數值的升序排列，選出最差的和最好的各l個點，常有l(wèi)≥3；

第按第一最好點和第一最差點，第二最好點和第二最差點，以此類推，兩兩配對作連線；將在兩點的連線或其延長線上選出一點，作適當調整后取代差點；記配對的好點、差點分別為x_r，x_f連線中點為x_m，計算比值λ如式(8)所示，并設定信賴度參數δ，以反映連線內的點取代差點的信賴程度：

步驟二，如有λ>δ，此時連線內的點，其目標函數值偏小的可能性甚大，應以較大的概率選取連線內的點為取代點，選自延長線的概率較小；第連線內的點表示為x_f+1(x_r-x_f)，延長線上的點表示為x_r+1(x_r-x_f)或x_f+1(x_f-x_r)，前者靠近x_r一側，后者靠近x_f一側，其目標函數值偏小的可能性更小；適當選取較差點可提高種群的多樣性，有助于全局搜優(yōu)；對選出的點，還將利用PSO算法的群體智能進行調整，向整體最好點x₁移動，即按以下方式計算得到x_p，用以取代x_f，其中β1、β2為選用概率，且有0.5<β1<1，0.2<β2<0.5，而1，2是(0，1)間的隨機數：

以概率β1選取：

x_p＝x_f+φ₁(x_r-x_f)+φ₂(x₁-x_f) (9)

以概率β2選取：

x_p＝x_r+φ₁(x_r-x_f)+φ₂(x₁-x_f) (10)

以概率1-β1-β2選取：

x_p＝x_f+φ₁(x_f-x_r)+φ₂(x₁-x_f) (11)

步驟三，如有λ≤δ，此時連線內的點，其目標函數值偏大的可能性較大，應以較大的概率選取延長線上的點為取代點，而選自的連線內的概率較小；

因此將以概率β1按式(10)計算，以概率β2按式(9)計算，以概率1-β1-β2按式(11)計算，從而得到取代點x_p；

步驟四，用新得到的1個點替換當前1個最差點，構成新的復形。轉到步驟一繼續(xù)，直至滿足終止條件。