[发明专利]一种基于软硬件划分的UHF局部放电检测系统优化方法

权利要求书

1.一种基于软硬件划分的UHF局部放电检测系统优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将遗传算法映射至软硬件任务划分中，完成初始化参数，使用遗传算法对任务集进行划分，产生新的种群个体；

步骤2：根据模拟退火的接收准则对步骤1遗传算法产生的新种群个体逐个进行退火操作，同时将模拟退火产生的结果作为新种群的个体；

步骤3、根据遗传算法连续未接受新划分的次数判断是否满足设定的终止条件，以此来结束划分过程。

2.根据权利要求1所述一种基于软硬件划分的UHF局部放电检测系统优化方法，其特征在于，步骤1中使用新适应度计算方法的遗传算法对任务集进行划分具体包括以下步骤：

步骤1-1：初始化算法中涉及到的参数，包括种群规模size_pop，交叉概率p_c，变异概率p_m，初始温度T₀，退火参数α，算法终止条件中的q和迭代计数器n＝0；

步骤1-2：采用二进制编码，定义染色体为{k₁,k₂,...,k_n}，k_i∈{0,1}，i＝{1,2,...,n}，其中n为节点数，k＝0表示节点由软件执行，k＝1表示节点由硬件执行；随机产生size_pop个染色体形成初始种群p(0)，计算每个染色体的目标函数值，设定初始种群的目标函数最优解为S＝F_obj-min，且p＝0；计算目标函数值所用公式为：

其中，A表示给定划分的硬件成本；T表示给定划分的执行时间；M_i表示模拟退火算法中的退火系数；σ用来调整执行时间和硬件成本的比重；CostReq表示成本约束；归一化因子δ_a和δ_t计算公式为：

其中，表示全部节点由硬件执行的成本；表示全部节点由软件执行所需时间；表示全部节点由硬件执行所需时间；

步骤1-3：计算当前种群每个染色体的适应度，采用转盘选择策略对种群进行选择，同时对种群进行精英保留操作；计算适应度所用公式为：

其中，μ表示一个常数；

步骤1-4：计算当前种群每个染色体的目标函数值，采用单点交叉策略，用概率p_c进行交叉操作，同时对种群进行精英保留操作；计算目标函数值所用公式如公式(1)所示；

步骤1-5：计算当前种群每个染色体的目标函数值，采用二进制变异策略，用概率p_m进行变异操作，同时对种群进行精英保留操作，由此得到遗传算法的初始划分结果；计算目标函数值所用公式如公式(1)所示。

3.根据权利要求1所述一种基于软硬件划分的UHF局部放电检测系统优化方法，其特征在于，步骤2中所采用的接收准则为非广延熵判别准则，其执行流程如下：

步骤2-1：在当前种群的染色体i的领域内随机产生新的染色体个体j，计算i和j的目标函数值，使其竞争进入下一代；计算目标函数值所用公式如公式(1)所示；

步骤2-2：设定ΔE＝F_obj(x_j)-F_obj(x_i)，如果ΔE<0，则让j进入下一代，否则用判别式判断j能否进入下一代；判别式所用计算公式为：

4.根据权利要求1所述一种基于软硬件划分的UHF局部放电检测系统优化方法，其特征在于，步骤3的具体执行流程如下：

步骤3-1：进行降温操作，降温所用计算公式为：

T(n+1)＝β·(α)ⁿ·T(n) (6)

其中，α,β∈(0,1)；

步骤3-2：计算更新后新种群的目标函数值，即S′＝F_obj-min；计算目标函数值所用公式如公式(1)所示；

步骤3-3：比较S和S′的大小，如果S′<S，则令S＝S′且p＝0，否则令p＝p+1；

步骤3-4：比较p和q的大小，如果p≥q，则终止算法，输出最终结果S，否则返回步骤1-3。