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《东北大学》 2006年
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基于遗传算法的鲁棒控制问题研究

潘伟  
【摘要】:纵观反馈控制理论的发展,可以分为经典控制理论、现代控制理论和鲁棒控制理论这三个发展阶段。经典控制理论广泛应用于解决复杂的控制问题,但控制系统的设计基本上是一种试凑法,不能提供最优控制的方法和手段;现代控制理论以状态空间方法为主,研究控制系统的状态运动规律,并能实现最优化设计,但由于在实际过程中不可避免的存在着不确定性,仍难于将其理论和方法完全应用到实际中去;鲁棒控制理论为了弥补现代控制理论这种不足,在系统的分析和设计阶段就充分考虑被控对象所存在的各种不确定性因素,基于不确定性的非精确模型来分析和设计控制器。 近十多年来鲁棒控制研究的最新成果,特别是在鲁棒稳定性理论,线性系统的H_∞控制,μ分析和μ综合等方面的论述具有重要意义。但当这些成果应用到实际中时,却存在控制器阶数较高,结构复杂,求解过程繁琐,系统的保守性不强等问题。因此,本文将遗传算法引入到鲁棒控制问题中,讨论控制系统鲁棒控制的若干分析设计与综合问题。将鲁棒控制问题转化为带约束条件的最优化问题,通过选择适当的编码方式和目标函数,利用遗传算法的全局搜索能力等优点研究了控制系统H_∞鲁棒控制和μ解析理论等问题,得到了具有全局优化搜索能力、设计简单规范、阶数低的控制器。主要研究工作概括如下: 讨论了实数自适应遗传算法的改进问题。在实际应用当中,与二进制编码相比,实数编码精度更高、稳定性更好、更直观自然。然而实数编码在搜索后期却存在搜索效率低、易早熟收敛等问题,这需要利用遗传算法的参数进行调节。针对此问题,本文提出了一种自适应交叉概率和变异概率,即考虑进化代数对算法的影响,又考虑到每代不同个体适应度的作用,给出了一个改进的实数自适应遗传算法。算法中分别采用排序选择和最佳个体保存的选择算子,非
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 熊行;;基于遗传算法的电动助力转向系统的μ鲁棒控制[J];长沙铁道学院学报(社会科学版);2012年01期
2 江民斌;;基于改进遗传算法的排课系统[J];大家;2011年23期
3 欧阳牡瑶;曾强;;基于遗传算法的高校自动排课系统的研究[J];科技创新导报;2008年26期
4 宋敏杰;张绍成;;基于自适应遗传算法的组播路由研究[J];科技资讯;2008年26期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 林壮;欠驱动水平机械臂滑模变结构控制研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 李梅娟;自动化仓储系统优化方法的研究[D];大连理工大学;2008年
3 张静巧;船用增压锅炉燃烧控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 蒋立勇;一维、二维光子晶体和电磁吸收材料的遗传优化设计及应用[D];南京理工大学;2009年
5 张海龙;应急管理关键问题研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 徐艳影;基于参数优化的扩展大系统有机结构研究[D];辽宁科技大学;2012年
2 陈超;基于遗传算法和鲁棒控制理论的EPS控制技术研究[D];湖南大学;2011年
3 李莉;基于遗传算法优化权值的H_∞电力系统稳定器的设计[D];山东大学;2007年
4 黄文兵;多变量内模PID控制算法的研究[D];北京化工大学;2010年
5 梁海;鲁棒降阶控制器设计及其在航空发动机中应用[D];南昌航空大学;2011年
6 唐雪萍;基于遗传算法的不确定对象PID优化[D];南昌航空大学;2011年
7 徐杰;基于遗传算法与并行理论的排课系统研究与实现[D];电子科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 徐宗本,高勇;遗传算法过早收敛现象的特征分析及其预防[J];中国科学E辑:技术科学;1996年04期
3 汪民乐,高晓光,汪德武;遗传算法控制参数优化策略研究[J];计算机工程;2003年05期
4 黄琳,王龙,于年才;系统鲁棒性的若干问题——背景、现状与挑战[J];控制理论与应用;1991年01期
5 杨志勇,王广雄;病态对象的鲁棒性能设计[J];控制理论与应用;1998年04期
6 陈长征,王楠;遗传算法中交叉和变异概率选择的自适应方法及作用机理[J];控制理论与应用;2002年01期
7 席裕庚,柴天佑,恽为民;遗传算法综述[J];控制理论与应用;1996年06期
8 郭雷,忻欣,冯纯伯;基于线性矩阵不等式的奇异H_∞控制问题的降阶控制器[J];控制理论与应用;1996年06期
9 杨冬梅,张庆灵,沙成满;基于LMI的广义系统混合H_2/H_∞优化控制[J];控制与决策;2003年03期
10 郭雷,忻欣,冯纯伯;离散系统奇异H~∞控制问题的降阶控制器设计:LMI方法[J];控制与决策;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘守生;遗传算法与小波神经网络中若干问题的研究[D];南京航空航天大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 黄冀卓,王湛,龚明袖;遗传算法在钢结构截面优化设计中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年03期
3 熊燕;李艳红;;基于数据挖掘的电力系统异常数据辨识与调整[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年03期
4 陈永新;柯尊忠;伍德林;;精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J];安徽农业大学学报;2012年02期
5 杨德利,刘百勇,龚雪皓,郑学仁,吴朝晖;半导体器件的遗传算法优化设计[J];半导体技术;2001年02期
6 曾凡锋,马润津,蔡自兴;基于改进遗传算法的系统参数辨识方法[J];北方工业大学学报;1998年01期
7 周世官,李钟侠;神经网络结构及其权值优化的遗传算法[J];兵工自动化;2004年04期
8 易晗平,蒲超;非线性系统参数的多种群并行遗传优化[J];兵工自动化;2005年04期
9 杨启伟;陈以;;常用温度控制法的对比[J];兵工自动化;2005年06期
10 李冀鑫;徐彦军;侯志强;;基于H_∞混合灵敏度的着舰飞控系统[J];兵工自动化;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 彭涛;桂卫华;Ding Steven X;汤琼;李昊;;一种基于混合H_-/H_∞的故障检测系统优化设计方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 黄洪艺;彭侠夫;陶丽丽;;基于插值分析的连续非线性系统反馈控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
5 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 熊燕;李毅;;基于数据挖掘的电力系统异常数据辨识与调整[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年
8 孙新柱;胡寿松;;区域极点和H_∞指标约束下的满意容错控制方法[A];第七届全国信息隐藏暨多媒体信息安全学术大会论文集[C];2007年
9 彭锦;;进化算法综述[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
10 潘平奇;;线性规划主元算法的若干进展[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
4 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 李曼荔;求解组合优化问题的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
6 尹可挺;Internet环境中基于QoS的Web服务组合研究[D];浙江大学;2010年
7 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
8 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
9 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
10 沈波;基于不完全测量信息的非线性随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 张丽霞;求解不等式约束优化问题的一个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
4 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
5 徐达;柴油发电机组非线性鲁棒控制器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 石丽丽;智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 齐成;基于非线性弯曲的伸缩臂优化研究[D];大连理工大学;2010年
9 颜语;无线传感网络在环境监测中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 吴慧明;不确定时滞关联大系统的分散鲁棒镇定[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤秀琴;双交叉燃烧控制系统的设计与实现[J];鞍山钢铁学院学报;2001年06期
2 何永太;二部图在排课系统设计中的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2003年02期
3 龚春娟;胡雄伟;;快速遗传算法优化计算二维光子晶体[J];半导体学报;2006年06期
4 欧阳华;一类不确定非线性系统鲁棒控制的LMI方法[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
5 王朝立,霍伟,董文杰;不确定非完整动力学系统的变结构指数镇定[J];北京航空航天大学学报;1999年05期
6 孙秀霞,毛剑琴;基于LMI的降阶鲁棒控制器设计[J];北京航空航天大学学报;2000年06期
7 王全良;甄新平;潘立登;闻光辉;;多变量系统解耦内模控制及其PID转化应用方法的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年06期
8 靳其兵;刘明鑫;冯春蕾;;大滞后特性处理的研究和比较[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年06期
9 赵万忠;施国标;林逸;晋兵营;;循环球式EPS系统助力特性控制策略研究[J];北京理工大学学报;2008年08期
10 李宗红;;用综合指数法测评《编辑学报》的核心著者[J];编辑学报;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马龙华;不确定系统的鲁棒优化方法及应用研究[D];浙江大学;2001年
2 朱齐丹;具有非驱动关节的机器人控制研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年
4 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 隋洪涛;基因遗传算法及气动外形最优化设计[D];南京航空航天大学;2002年
6 周奇才;基于现代物流的自动化立体仓库系统(AS/RS)管理及控制技术研究[D];西南交通大学;2002年
7 丁晓东;不确定系统优化理论与应用研究[D];东华大学;2002年
8 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
9 黄志龙;几类非线性随机系统动力学与控制研究[D];浙江大学;2005年
10 雷定猷;货物装运优化理论与应用研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 祁洪全;综合评价的多元统计分析方法[D];湖南大学;2001年
3 王若鹏;极大极小问题的数值解法[D];西北大学;2002年
4 杨为民;使用遗传算法编排课程表的研究与应用[D];安徽大学;2003年
5 雷振;重大危险源危险评价与管理信息系统开发研究[D];昆明理工大学;2003年
6 李来春;船用主锅炉燃烧控制系统研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
7 杨琳;基于H_∞控制理论的电力系统稳定器研究[D];华北电力大学(河北);2003年
8 柳军;模糊综合评价在水环境质量评价中的应用研究[D];重庆大学;2003年
9 胡献华;基于遗传算法的自动排课问题的研究[D];浙江工业大学;2004年
10 黄子春;工程监理项目风险管理的研究[D];西安建筑科技大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 吴钟鸣;卢军锋;智淑亚;;自动化立体仓库货位优化研究[J];装备制造技术;2011年12期
2 李元丽;王坤隆;李大伟;;智能化自动化立体仓库系统分析[J];计算机光盘软件与应用;2013年17期
3 杨玮;傅卫平;王雯;李雪莲;;自动化立体仓库旋转货架拣货路径优化[J];机械科学与技术;2012年03期
4 李力东;王春光;;基于遗传算法的自动排课问题的研究[J];农业与技术;2009年06期
5 唐立生;陈晓伟;;传统仓库的数字化改造和建模分析研究[J];昆明理工大学学报(自然科学版);2012年06期
6 杨祉涵;张雪霞;李奇;邓美玉;;基于自适应差分算法的电力系统稳定器参数设计[J];四川电力技术;2011年03期
7 余戈;卢江;石红霞;李园;;基于Flexsim的自动化立体仓库AGV系统设计研究[J];物流技术;2011年21期
8 曹浪财;罗键;;可视化自动仓储系统设计与货位优化[J];厦门大学学报(自然科学版);2012年01期
9 胡耀阳;王哲峰;杨玮;张海鹏;;航空企业自动化立体仓库输送系统的调度优化[J];西安航空技术高等专科学校学报;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张熙;黄丁发;冯威;;基于Internet的移动GNSS基准站技术[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 强海霞;一维光子晶体全向反射镜和滤波器的设计及特性研究[D];南京理工大学;2011年
2 王靖;立体仓库时空数据模型的构建与应用研究[D];南京师范大学;2011年
3 赵大旭;介入诊疗机器人多体系统建模分析与实现[D];南京航空航天大学;2010年
4 田富洋;在轨服务空间机器人机械多体系统动力学高效率建模研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 马永杰;大型仓储系统的调度算法研究[D];兰州交通大学;2011年
6 李艳东;非完整移动机器人系统的智能鲁棒控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 郑改革;新型纳米光子周期性结构设计及其光传输特性研究[D];南京理工大学;2011年
8 贾巍;高精度SOI基光子晶体功能器件制备与特性研究[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卫三军;自动化立体仓库作业优化与监控技术研究[D];东华大学;2011年
2 但国平;高教储运中心图书仓储管理业务流程优化研究[D];北京交通大学;2011年
3 吴婷;基于遗传算法的仓储系统多目标货位优化的研究[D];武汉理工大学;2011年
4 唐俊;基于聚合和模糊信息的QoS组播路由算法[D];西华大学;2011年
5 于丹丹;第三方物流仓储管理问题研究[D];复旦大学;2011年
6 肖钦心;多层配送中心产品布局优化及仿真[D];西南交通大学;2011年
7 杨祉涵;基于粒子群算法的H_∞电力系统稳定器设计[D];西南交通大学;2011年
8 刘东;行为约束下的Acrobot起摆控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 巫志文;基于通用硬件平台的液压万能材料试验机改造研究[D];重庆大学;2011年
10 李英;氯碱化工企业环境风险控制研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 何振亚,李文化,蔚承建;用于信号逼近的自适应时延小波神经网络[J];电子科学学刊;1998年05期
3 陈哲,冯天瑾;小波分析与神经网络结合的研究进展[J];电子科学学刊;2000年03期
4 徐宗本,高勇;遗传算法过早收敛现象的特征分析及其预防[J];中国科学E辑:技术科学;1996年04期
5 韩建枫,李敏强,寇纪凇;遗传算法中排列问题的编码研究[J];计算机工程与应用;2002年12期
6 何永勇,褚福磊,钟秉林;进化小波网络及其在设备状态预测中的应用[J];机械工程学报;2002年08期
7 王龙,黄琳;区间有理函数严格正实性的有限检验[J];科学通报;1991年04期
8 周克民,胡云昌;遗传算法计算效率的改进[J];控制理论与应用;2002年05期
9 张晓缋,戴冠中,徐乃平;一种新的优化搜索算法──遗传算法[J];控制理论与应用;1995年03期
10 恽为民,席裕庚;遗传算法的运行机理分析[J];控制理论与应用;1996年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖俊,朱世强,林建亚,任德祥;遗传算法在T-S模糊模型辨识中的应用[J];信息与控制;1997年02期
2 刘健庄,谢维信,高新波;一种图象中基元检测的新方法[J];电子与信息学报;1997年02期
3 金耀初;蒋静坪;;基于遗传算法的模糊控制器分析[J];模式识别与人工智能;1997年01期
4 曹先彬;庄镇泉;;一种基于遗传算法的模糊规则生成方法[J];模式识别与人工智能;1997年02期
5 夏文,王华芝;遗传算法在多波束赋形天线优化中的研究[J];北京邮电大学学报;1998年04期
6 龙甫荟,郑南宁,张晓缋;基于多层感知遗传算法的图象分割新方法[J];控制理论与应用;1998年02期
7 刘莹,王宝树,马建峰,杨耆董;模糊聚合及遗传算法在多传感器数据融合中的应用[J];电子科技;1998年01期
8 黄海贇,戚飞虎;一种精确标定摄像机的遗传算法方案(英文)[J];红外与毫米波学报;2000年01期
9 徐小力,许宝杰,殷健;采用遗传算法的旋转机组状态趋势预测之探讨[J];机械科学与技术;2000年05期
10 陈勇,邓先灿;基于遗传算法的微波电路优化方法[J];微波学报;2000年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周海清;王恭先;陈正汉;;基于面向对象遗传算法的抗滑桩优化设计程序的研制[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
2 吴建生;金龙;;基于实数编码的遗传算法神经网络预报建模研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
3 申元霞;张翠芳;;GA-BP算法在系统辨识中的应用[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
4 刘辙;彭亮;崔广才;吴学礼;;混合遗传算法在车间调度中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
5 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
6 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
7 朱秀娥;周宝焜;;振动筛设计的遗传算法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
8 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
9 刘忠凯;薛正辉;任武;李伟明;高本庆;;用遗传算法优化八木天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
10 汝勇;杨树强;;遗传算法在历史性约束组合优化问题中的应用[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 中国科技大学计算机系 邢方亮;计算智能百花齐放[N];计算机世界;2003年
4 包家庆;IDS五大发展趋势[N];网络世界;2002年
5 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
6 易水;IT新词集锦[N];计算机世界;2003年
7 高澜庆;矿山企盼智能化[N];中国矿业报;2000年
8 李磊;让电子政务更聪明[N];计算机世界;2001年
9 顾正华 唐洪武 肖洋 河海大学水利水电工程学院 李云 南京水利科学研究院水工研究所;水流智能模拟大步走来[N];中国水利报;2005年
10 记者 吴苡婷;用技术挖出网络信息中“金子”[N];上海科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁丽华;基于物种进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 张旭;具有拓扑结构布局优化的理论及算法[D];大连理工大学;2004年
3 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
4 周明;高新技术产业投资环境系统研究[D];西北工业大学;2006年
5 陈霄;DNA遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
6 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
8 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
9 方娟;基于移动代理的网格资源监控技术的研究[D];北京工业大学;2005年
10 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
2 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
3 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
4 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
7 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
9 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
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