蟻群平面網(wǎng)孔搜索算法在水電仿真軟件中的實(shí)現(xiàn)

【摘要】：圖形化編程是計(jì)算機(jī)仿真中的關(guān)鍵問(wèn)題,而如何用計(jì)算機(jī)的方法表示電氣控制回路,如何對(duì)其進(jìn)行邏輯分析及電路計(jì)算是圖形化電力仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的核心問(wèn)題。與現(xiàn)存的電力電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真軟件不同,水電仿真平臺(tái)中的電路具有多交匯點(diǎn)、多電壓源的特性。常用的等效變換法、2b法、節(jié)點(diǎn)電壓法、網(wǎng)孔電流法等方法中,網(wǎng)孔電流法最為簡(jiǎn)單直觀,在解決復(fù)雜平面電路問(wèn)題中,有很強(qiáng)應(yīng)用價(jià)值,但在計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域,用網(wǎng)孔電流法來(lái)動(dòng)態(tài)求解電路邏輯和參數(shù)計(jì)算還存在較大問(wèn)題。 本文是針對(duì)水電仿真開(kāi)發(fā)平臺(tái)中用網(wǎng)孔電流法來(lái)求解電路時(shí)遇到的網(wǎng)孔搜索問(wèn)題所提出的。傳統(tǒng)的平面網(wǎng)孔搜索算法在搜索網(wǎng)孔時(shí)由于需要對(duì)所有環(huán)路進(jìn)行兩兩相比,以求出最短的環(huán)路,所以時(shí)間復(fù)雜度過(guò)高。本文在蟻群算法的基本思想基礎(chǔ)上進(jìn)行一系列改進(jìn),得到了一種新的算法—PMSA算法。將蟻群尋找兩點(diǎn)之間最短路徑的思想用于尋找環(huán)路,并對(duì)算法的細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化,使其具有比較低的時(shí)間復(fù)雜度。該算法不僅可以應(yīng)用在水電仿真開(kāi)發(fā)平臺(tái)中,還可以應(yīng)用在電力系統(tǒng)自動(dòng)化軟件的設(shè)計(jì)及電力系統(tǒng)一次接線圖的繪制中。 PMSA算法完成了用網(wǎng)孔電流法分析電路時(shí)的網(wǎng)孔自動(dòng)搜索,解決了水電仿真平臺(tái)電路計(jì)算部分的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,并且為蟻群算法提出了一種全新的應(yīng)用思路。本文通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),確定了算法中各參數(shù)的取值,分析了算法的時(shí)間復(fù)雜度,并在水電仿真開(kāi)發(fā)平臺(tái)v3.0中對(duì)算法進(jìn)行了模塊性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明,算法具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,可以用于水電仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。 【關(guān)鍵詞】：水電仿真 蟻群算法 圖形化編程 電路分析方法 網(wǎng)孔電流法 TSP 平面圖網(wǎng)孔搜索
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.9;TV7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 水電仿真平臺(tái)中的關(guān)鍵問(wèn)題及解決方法10-12
• 1.1.1 圖形編輯器的設(shè)計(jì)10-11
• 1.1.2 電路計(jì)算的動(dòng)態(tài)仿真11-12
• 1.2 平面網(wǎng)孔搜索算法的提出12-16
• 1.2.1 電路仿真計(jì)算中的網(wǎng)孔搜索問(wèn)題12-13
• 1.2.2 平面網(wǎng)孔搜索算法(PMSA)研究的意義13-14
• 1.2.3 平面網(wǎng)孔搜索算法的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 電力仿真系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀16
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 蟻群平面網(wǎng)孔搜索算法的理論基礎(chǔ)18-38
• 2.1 蟻群算法18-24
• 2.1.1 蟻群算法的基本原理概述18-19
• 2.1.2 蟻群算法系統(tǒng)模型及實(shí)現(xiàn)19-24
• 2.2 電路的分析方法24-36
• 2.2.1 基爾霍夫定律24-26
• 2.2.2 電路網(wǎng)絡(luò)的分析方法26-30
• 2.2.3 網(wǎng)孔電流法30-34
• 2.2.4 用網(wǎng)孔電流法求解復(fù)雜電路的討論34-36
• 2.3 小結(jié)36-38
• 第三章 蟻群平面網(wǎng)孔搜索算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-50
• 3.1 平面網(wǎng)孔搜索算法38-45
• 3.1.1 網(wǎng)孔的相關(guān)定義38-39
• 3.1.2 算法的主要思想39-43
• 3.1.3 算法描述43-45
• 3.2 算法的參數(shù)設(shè)置45-47
• 3.3 PMSA的時(shí)間復(fù)雜度分析47-48
• 3.4 小結(jié)48-50
• 第四章 PMSA算法的測(cè)試與評(píng)價(jià)50-60
• 4.1 PMSA算法的測(cè)試50-55
• 4.1.1 測(cè)試環(huán)境設(shè)置50
• 4.1.2 測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)置50-51
• 4.1.3 測(cè)試結(jié)果51-55
• 4.2 PMSA算法的評(píng)價(jià)55-58
• 4.2.1 兩種網(wǎng)孔算法的比較55-57
• 4.2.2 PMSA與基本蟻群算法的比較57-58
• 4.3 小結(jié)58-60
• 第五章 PMSA在水電仿真平臺(tái)中的應(yīng)用60-66
• 5.1 水電仿真開(kāi)發(fā)平臺(tái)v3.0介紹60
• 5.2 PMSA算法在水電仿真平臺(tái)中的應(yīng)用60-64
• 5.2.1 數(shù)據(jù)模型60-62
• 5.2.2 用PMSA算法搜索網(wǎng)孔62-63
• 5.2.3 依據(jù)網(wǎng)孔電流法聯(lián)立方程組并求解63-64
• 5.2.4 輸出結(jié)果64
• 5.3 小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 本文的貢獻(xiàn)66
• 6.2 未來(lái)工作展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 攻讀碩士期間主要工作和發(fā)表論文74
• 主要工作74
• 發(fā)表論文74

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養(yǎng)一頭羊平均增收四五十元    通訊員　 畢迪 記者　 王浩

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