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工程结构混沌振动、混沌最优化算法及其应用

黄胜伟

  工程混沌现象非常普遍,其渗透的领域几乎涉及工程界的方方面面,工程混沌理论及其应用具有广泛的研究价值。本文针对工程混沌振动的热点和难点问题进行了研究。重点研究了工程结构中混沌振动特性、混沌最优化算法在工程结构优化中的应用、以及混沌优化神经网络技术。主要内容如下:1.利用Matlab语言程序绘制了Duffing振子典型的混沌振动特征图,利用可视化方法直观描述混沌振动的初值敏感性;探讨了利用混沌振动中的初值敏感性来判断从周期到混沌的临界参数,以及混沌吸引子的分数维随某一振动参数的变化规律。2.对几种典型的混沌吸引子在相空间的动力行为进行动态仿真分析;利用混沌吸引子在相空间的密度刻画混沌吸引子的复杂程度,同用概率统计的方法作比较,其结果较好地反应了混沌吸引子的复杂程度。3.借助计算机仿真技术,利用混沌振动的数值识别方法来识别工程结构中的混沌振动现象,得出了出现混沌振动状态的振动参数的变化规律,为工程结构中控制混沌、利用混沌提供参考依据。4.在对混沌最优化算法参数优选的基础上,提出了一种新的混沌最优化算法—多次载波混沌最优化方法,并将此算法用于工程结构优化设计中。仿真结果表明,与已有的直接搜索方法相比,该算法简单,容易实现,求解精度、收敛速度和可靠性较高,满足约束的效果较好,是解决优化问题的有效方法。5.建立了三阶混沌神经网络模型,并对其混沌特性进行了数值模拟;仿真分析了非线性混沌神经元模型的混沌特性;探讨了暂态混沌神经网络模型参数的优化选取。……   
[关键词]:混沌振动;混沌吸引子;初值敏感性;计算机仿真;混沌最优化;神经网络
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:河海大学2003年