[发明专利]基于适应性策略差分演化的水质模型参数辨识方法

权利要求书

1.一种基于适应性策略差分演化的水质模型参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选择水质模型，并确定水质模型的待辨识参数以及待辨识参数的个数D；然后通过实验采集水质模型的样本数据，包括水质模型的实验输入值和实验输出值；

步骤2，设置种群规模Popsize；

步骤3，设置最大代数MaxT；

步骤4，令当前演化代数t＝0；

步骤5，令杂交率Cr_i^t＝0.9，缩放因子F_i^t＝0.5，策略因子其中下标i＝1,2,...,Popsize；

步骤6，随机初始化种群中的Popsize个个体，其中种群中每个体存储了水质模型的D个待辨识参数值；

步骤7，根据采集的样本数据计算种群中每个个体的适应值，然后保存种群中的最优个体Best^t；

步骤8，令计数器bi＝1；

步骤9，如果计数器bi大于种群规模Popsize，则转到步骤18，否则转到步骤10；

步骤10，利用混沌映射生成校正因子IW，具体如下：

步骤10.1，随机产生一个[Popsize，Popsize×2]之间的正整数IN；

步骤10.2，随机产生一个[0，1]之间的实数pr；

步骤10.3，令校正因子IW＝pr，并令计数器mt＝1；

步骤10.4，如果计数器mt大于IN，则转到步骤10.9，否则转到步骤10.5；

步骤10.5，令中间变量fv＝IW；

步骤10.6，令校正因子IW＝fv×sin(fv×π)，其中sin为正弦函数，π为圆周率；

步骤10.7，令计数器mt＝mt+1；

步骤10.8，转到步骤10.4；

步骤10.9，令fv＝IW，然后令IW＝0.8+0.2×fv；

步骤11，按公式(1)计算当前杂交率NCr_bi、当前缩放因子NF_bi和当前策略因子NMu_bi：

其中rand为均匀随机实数产生函数；

步骤12，执行适应性策略差分变异算子产生变异个体具体如下：

步骤12.1，判断当前策略因子NMu_bi的值是否处于[0，0.333]区间，若是则转到步骤12.3，否则转到步骤12.2；

步骤12.2，判断当前策略因子NMu_bi的值是否处于(0.333，0.667]区间，若是则转到步骤12.5，否则转到步骤12.7；

步骤12.3，按公式(2)执行基于随机个体的变异策略生成变异个体

其中和为从种群中随机选择出来的三个个体，并且满足不等于

步骤12.4，转到步骤13；

步骤12.5，按公式(3)执行基于最优个体的变异策略生成变异个体

步骤12.6，转到步骤13；

步骤12.7，按公式(4)执行均值变异策略生成变异个体

其中为种群中的第个bi个体，RM为惯性因子，WM为均值因子，XMean为种群中所有个体的平均值；

步骤13，根据当前杂交率NCr_bi基于变异个体和个体执行差分演化的杂交算子生成试验个体

步骤14，计算试验个体的适应值；

步骤15，执行差分演化的选择算子；

步骤16，如果优于则令杂交率然后令缩放因子并令策略因子否则保持杂交率缩放因子和策略因子不变；

步骤17，令计数器bi＝bi+1，然后转到步骤9；

步骤18，令当前演化代数t＝t+1；

步骤19，保存种群中的最优个体Best^t；

步骤20，重复步骤8至步骤19直至当前演化代数达到最大代数后结束，执行过程中得到的最优个体Best^t即为水质模型参数的辨识结果。