电子学报 ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (10): 2104-2108.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.036

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基于改进离散粒子群算法的传感器布局优化设计

朱喜华1, 李颖晖1, 李宁1, 曹华金2   

  1. 1. 空军工程大学航空航天工程学院, 陕西西安 710038;
    2. 空军柳州95275部队, 广西柳州 545005
  • 收稿日期:2012-10-09 修回日期:2013-04-22 出版日期:2013-10-25
    • 作者简介:
    • 朱喜华 男,1985年9月出生,湖南汝城人.空军工程大学博士研究生,研究方向为传感器优化配置、智能算法及其应用等. E-mail:zxh2004_kgd@sina.com 李颖晖 女,1966年2月出生,湖南株洲人.教授、博士(后),博士生导师,分别于1987年、1990年和2000年获得西安交通大学学士、硕士和博士学位,主要研究方向为先进控制理论及其应用、智能算法等. E-mail:liyinghui66@163.com 李 宁 男,1985年6月出生,宁夏固原人,空军工程大学博士研究生,研究方向为最优化理论及算法、故障诊断与容错控制等. E-mail:dorisyu@yahoo.com.cn 曹华金 男,1985年2月出生,湖南永兴人,于2008年获空军工程大学工学学士学位,现为空军柳州95275部队助理讲师,研究方向为优化理论及算法. E-mail:chj364624788@qq.com
    • 基金资助:
    • 国家自然科学基金 (No.61074007); 总装预研基金; 陕西省自然科学基金 (No.2012JM8016)

Optimal Sensor Placement Design Based on Improved Discrete PSO Algorithm

ZHU Xi-hua1, LI Ying-hui1, LI Ning1, CAO Hua-jin2   

  1. 1. School of Aeronautics and Astronautics Engineering, Air Force Engineering University, Xi'an, Shaanxi 710038, China;
    2. Liuzhou 95275 Unit of Air Force, Liuzhou, Guangxi 545005, China
  • Received:2012-10-09 Revised:2013-04-22 Online:2013-10-25 Published:2013-10-25

摘要: 传感器布局优化是复杂系统测试性设计的重要内容,属于典型的组合优化问题.通过改进系统的故障-传感器相关性矩阵,建立了考虑传感器故障检测能力的约束优化模型.利用混沌的遍历性初始化粒子群的参数,惯性权重则根据粒子群的早熟收敛程度自适应调整,并对粒子的位置更新方式进行了重新定义,用改进后的离散粒子群算法求解建立的优化模型.仿真实例验证了本文方法的有效性,优化结果能满足系统的各项指标要求,为复杂系统的传感器布局优化设计提供了一种可行途径.

关键词: 离散粒子群算法, 传感器布局优化, 故障检测能力, 早熟程度, 混沌

Abstract: Optimal sensor placement is important content of testability design for complicated systems,which belongs to the typical combinatorial optimization problem.Based on the improvement of the fault-sensor correlation matrix,the constraint optimization model is set up which considers the fault detection abilities of the sensors.The ergodic of chaos has been used to initialize the parameters of the particles,and the inertia weight is adjusted adaptively according to the swarm's premature convergence degree.Besides,the update of the particle's position has been redefined,then the improved discrete PSO algorithm is used to solve the optimization model.The simulation examples demonstrate that the proposed method is effective,and the optimization results can satisfy all the requests of the system,and it is a feasible approach for optimal sensor placement for complicated systems.

Key words: discrete PSO algorithm, optimal sensor placement, fault detection ability, prematurity degree, chaos

中图分类号: