[發明專利]基于樽海鞘群算法的電極陣列優化方法

有效

• 申請號: 202011311093.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112287564B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 蔣毅;許源;梁運華;劉功能;郭奉仁;李澤文;王梓糠;尹駿剛
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司檢修公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/006
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鐘聲

1.一種基于樽海鞘群算法的電極陣列優化方法，其特征在于：以設定電極數作為樽海鞘群搜索空間維度，以電極陣列排布空間作為樽海鞘群的設定搜索空間，利用樽海鞘群算法迭代直至滿足設定目標或迭代達到設定次數，輸出樽海鞘群最終食物位置，并將其作為電極陣列的排列位置，完成優化；

利用樽海鞘群算法迭代直至滿足設定目標的過程包括以下步驟：

S1：初始化樽海鞘群的個體個數N＝3n+1，n為自然數，將電極數作為搜索空間的維度數D，設定迭代次數T_max；初始化種群為

S2：計算樽海鞘群各個體的適應度，將適應度最大的個體作為食物，其余的個體均分為n個領航者、n個追蹤者以及n個后援者；

S3：更新領航者位置為：

其中，為第i只領航者樽海鞘個體在第j維空間的位置，ub_j與lb_j分別為在第j維搜索空間的搜索上限與搜索下限；F_j為食物在第j維空間的位置，c₂與c₃為區間[0,1]內產生的隨機數；參數c₁的定義為：t為當前迭代次數，T_max為最大迭代次數；

S4：更新追蹤者位置為：

式中，為第i只追蹤者樽海鞘個體在第j維空間的位置，為共生量；B為受益參數，隨機選取1或2；r為[0,1]區間的隨機數；

S5：后援者位置更新為：

式中，為第i只后援者樽海鞘個體在第j維空間的位置，t為當前迭代次數；T_max為最大迭代次數；

S6：重復步驟S2～S5，直至迭代次數達到T_max或食物適應度值達到設定終止閾值。

2.根據權利要求1所述的基于樽海鞘群算法的電極陣列優化方法，其特征在于：更新第i只追蹤者樽海鞘個體在第j維空間的位置時，存儲更新前的第i只追蹤者樽海鞘個體在第j維空間的位置為并判定和的適應度優劣，當優于時，再次更新第i只追蹤者樽海鞘個體在第j維空間的位置為

3.根據權利要求1所述的基于樽海鞘群算法的電極陣列優化方法，其特征在于：目標電極陣列排布空間為同心圓電極陣列，設定目標為最小化峰值旁瓣電平，各所述樽海鞘個體的適應度如下運算得到：

其中，θ為偏移法線的角度，為電極子的相移量，j是虛數符號，F_max為同心圓電極陣列的主瓣峰值，N_y為電極排布的圓環數量，N_x為環上電極子數量，r_m指第m個圓環上第n個電極子(n,m)的半徑，饋電幅度是I(n,m)各電極子同激勵，Ψ(n,m)是電極子與x軸的夾角。

4.根據權利要求1所述的基于樽海鞘群算法的電極陣列優化方法，其特征在于：目標電極陣列排布空間為矩形電極陣列，設定目標為最小化峰值旁瓣電平，各所述樽海鞘個體的適應度如下運算得到：

其中，θ為偏移法線的角度，為電極子的相移量，j是虛數符號，F_max為同心圓電極陣列的主瓣峰值，N_y為電極排布的圓環數量，N_x為環上電極子數量，r_m指第m個圓環上第n個電極子(n,m)的半徑，p_mx為電極在x方向上的位置，p_my是電極子在y方向上的位置，饋電幅度是I(n,m)各電極子同激勵。