[發明專利]一種基于人工魚群-牛頓迭代的架空光纜應力計算方法

在審

• 申請號: 202110945772.2
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113705089A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 李正權;高子涵;張鵬強;董永奎;張祿;馬可;周燕萍;尹鋒雷;毛文沛;施春富
• 申請（專利權）人: 江南大學;江蘇巨量光電科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/00;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種基于人工魚群-牛頓迭代的架空光纜應力計算方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一：根據多目標轉化方法，將光纜狀態方程轉化為模函數；

步驟二：利用人工魚群算法求解步驟一得到的模函數的最優解；

步驟三：將步驟二得到的最優解作為初值代入牛頓迭代公式進行計算；

步驟四：對牛頓迭代公式的結果進行驗證，如果收斂，則輸出該結果作為最終解，即最終光纜應力值，如果發散則重新進行步驟二。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光纜狀態方程為：

所述模函數為：

其中，l為兩桿塔間的水平檔距，σ_m為已知應力，σ_m所處氣象條件下的比載、氣溫分別為g_m、t_m；σ_n為待求應力，σ_n所處氣象條件下的比載、氣溫分別是g_n、t_n；α、E為光纜熱膨脹系數和彈性系數；M和N為可求的已知數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟二包括：

(1)設定人工魚群算法參數：

p維的目標搜索空間中每條人工魚的狀態為：σ＝(σ₁,σ₂,...,σ_p)；

欲尋優的變量為：σ_i＝(i＝1,2,...,p)；

人工魚當前所在位置的適應度值表示為：ρ＝f(σ_n)；

人工魚個體間距離表示為：d＝||σ_i-σ_j||(二范數)；

人工魚感知范圍表示為v；人工魚移動步長表示為s；擁擠度因子表示為δ；人工魚每次覓食最大試探次數表示為t；最大替換公告板的次數表示為max；

(2)計算初始魚群各個人工魚的適應度值ρ并比較大小，適應度ρ最小的為最優的人工魚，將其狀態σ賦給公告板；

(3)人工魚行為選擇：

各個人工魚分別模擬覓食行為、追尾行為、群聚行為和隨機行為，通過比較其適應度值選擇最佳行為來執行；

(4)更新公告板：

每條人工魚執行行為的過程中更新自身位置狀態，若該位置處對應的適應度值小于公告板保存的適應度值，則對公告板保存的狀態值進行更新，否則公告板不更新；

(5)公告板的迭代次數達到max次后，公告板上最低適應度值對應的人工魚所處的位置狀態為σ₀，即f(σ_n)函數的最優解為σ₀。