基于弱化算子的黑龙江省人口老龄化灰色预测

近年来,黑龙江省人口老龄化率高于全国,老龄人口规模持续上升,对医疗保障体系、劳动力资源结构以及养老服务体系等产生影响,因此,研究黑龙江省人口老龄化的预测问题具有十分重要的现实意义。针对黑龙江省人口老龄化的灰色特性,提出一种结合一阶弱化算子优化的均值GM(1,1)预测模型,对黑龙江省老龄人口发展趋势进行预报。以2006—2021年间的黑龙江省老龄人口原始数据为样本,构建基于一阶弱化算子均值GM(1,1)的黑龙江省人口老龄化预测模型,并与基于均值GM(1,1)的黑龙江省人口老龄化预测模型精度进行对比分析。结果表明:黑龙江省老龄人口的一阶弱化算子均值GM(1,1)预测模型精度高于传统的均值GM(1,1)模型,说明一阶弱化算子的均值GM(1,1)模型能够提高黑龙江省老龄人口预报精度。

考虑排放控制区的多目标船舶航速优化研究

考虑在船舶排放控制区背景下,以燃油成本和租船成本为优化目标进行多目标船舶航速优化,选择基于蝴蝶优化算法与线性加权相结合和多目标蜻蜓算法的2种多目标优化方法,求解得出Pareto最优解集,最后通过理想点距离法的决策方法从Pareto最优解集中确定出最佳折衷解。结果表明,当以多目标蜻蜓算法优化航速航行时,燃油成本降低2.72%,租船成本降低15.57%,可有效降低5.78%的船舶营运成本,更能大大提高船东和航运企业的经济效益,更符合环保要求。

无人机大气环境检测系统设计

随着工业化进程的发展,大气质量每况愈下,环境污染日益严重。目前常规的大气检测手段主要针对地面的大气环境,难以检测垂直方向污染源,同时也无法应对紧急环境检测,采用无人机大气检测可以解决此类问题。本文主要介绍了一套针对大气环境的无人机检测系统,该系统搭载摄像头与多枚气体传感器,可对大气中SO_(2)、NO_(3)、PM2.5等多项数据进行检测,记录每组数据的收集时间、经纬度、垂直高度等信息,为环保部门后期决策提供重要数据。

螺杆蒸汽压缩机工作过程喷水冷却特性研究

喷水能够提高螺杆蒸汽压缩机的压比和饱和温升,扩展蒸汽压缩机的应用范围。为研究螺杆蒸汽压缩机的喷水冷却特性,建立喷水螺杆蒸汽压缩机的数学模型,考虑喷入水与压缩蒸汽的换热蒸发及其泄漏闪蒸,并试验验证了模型的准确性。利用所建数学模型,分析与讨论压缩机压比、喷水量、喷水温度及转速对压缩机工作过程的影响。研究结果表明,喷水不仅可以降低排汽温度、使蒸汽压缩机稳定运行,还可以使压缩过程更接近等温过程;压缩机实际运行时喷入水主要集中在压缩过程后期及排汽过程蒸发;压缩机欠压缩运行时,排汽腔内蒸汽对压缩过程影响不大;若压缩蒸汽任一转角都能被冷却至饱和,则喷水温度对压缩过程及运行效率基本没有影响;为了有效控制排汽温度,喷水孔口水流量需要随压缩机转速做相应的调节。

船用波浪补偿稳定平台的稳定性研究

对于船用波浪补偿稳定平台,由于机构复杂,耦合度/非线性高,因此建立准确的动力学模型是实现补偿稳定控制的前提。论文研究的波浪补偿稳定平台以Stewart平台为主体,基于其机构的特点及运动耦合性,通过欧拉角坐标转换法,运用运动学逆解分析其运动特性,求得机构的Jacobi矩阵;采用Lagrange方程从能量的观点求出机构完整的动力学方程,得出"惯量"为主要的耦合量;运用微分几何控制法解耦,得到上平台的运动规律。通过理论仿真与试验分析,验证了所建的动力学模型的正确性,为实现波浪补偿稳定平台高精度解耦控制提供了重要的理论依据。

基于虚拟仪器的船舶柴油机监测系统研究

为解决传统仪器监测信号的不足之处,利用虚拟仪器技术开发16VPA6船舶柴油机信号监测系统.首先对16VPA6船舶柴油机监测信号进行分类汇总,接着阐述本文设计思路,在此基础上分别进行硬件设计和软件设计,最后进行软硬件联调试验,将利用虚拟仪器开发的16VPA6船舶柴油机监测系统运行结果与信号模拟器数据进行对照分析.结果表明,开发的系统能实时监测所需信号,并具有报警和数据存储等功能,运行情况良好,满足预期设想.

基于LabVIEW的柴油机燃烧分析系统

为了研究柴油机气缸内的工作过程,将现场可编程门阵列(FPGA)和可编程自动化控制器(PAC)技术运用到柴油机燃烧分析系统中,开发了一种基于嵌入式平台的柴油机燃烧分析系统。进行了总体方案的设计,阐述了系统的硬件设计和软件程序。该系统以LabVIEW作为开发语言,采用工业以太网组建采集网络,能够满足柴油机缸压信号采集及分析所需要的各项要求。该系统通过对采集得到的缸压信号进行上止点确定、数值均化、光顺等处理后得到了示功图,同时通过编程实现了两种示功图之间的转换。测试结果表明,该系统能够实时采集缸压信号并经计算处理得到示功图,也可以实现两种示功图之间的转化。测得示功图后,利用热力学的基本公式就可以求出工质的热力参数,从而可以为柴油机的故障诊断、性能优化等提供参考。

基于LabVIEW的曲柄销油温监测系统

为了对船舶柴油机的曲柄销油温进行监测,保障柴油机安全运行,提出了基于LabVIEW的曲柄销油温监测系统。进行了总体方案的设计,阐述了系统的硬件设计和软件程序。系统运用FPGA和PAC技术,采用工业以太网组件监测网络,能够满足曲柄销油温监测所需要的各项要求。研制了相应的测试样机并进行了测试,结果证明本系统可以有效地监测柴油机曲柄销的油温,运行稳定可靠。

船舶油舱油气冷凝回收系统流程模拟与能耗优化

目的解决船舶油舱内的油气回收处理问题,节约能源,降低环境污染。方法使用HYSYS模拟多级冷凝油气回收的流程,并进行试验验证,依据试验后的数据分析,增加了余冷回收流程以改进冷凝回收系统,并通过火用分析方法对比分析改进前后系统的火用损失及火用效率。结果模拟及试验均能成功完成多级冷凝的油气回收,并且增加了余冷回收流程的系统总能耗,相比试验时总能耗可节约301.5×10^(4) kJ/h,占改进前试验总能耗的13.71%,整个系统火用损失减少了45432 kJ/h,火用效率提升了2.79%。结论多级冷凝回收系统处理后的尾气完全满足国家排放标准及油气回收要求,减少了尾气直接排放的冷量损失及冷凝回收系统的能耗。

轮机工程专业企业研究生工作站的建设与实践研究

随着社会经济发展对高层次人才需求的增加,研究生教育的规模正以较快的速度增加,同时研究生教育的发展也面临着新的机遇和挑战。如何培养复合型、创新型以及实践型高级人才,可以说是社会对研究生的培养方式提出的新的、更高的要求。研究生工作站是高校研究生实践教学的重要平台。该文介绍了江苏科技大学能源与动力工程学院轮机工程专业研究生工作站的建设背景、建立途径和运行管理机制,对轮机工程研究生工作站的建设进行了总结。

基于Agent理论的船舶主机控制研究

针对船舶主机智能化的发展趋势,提出了一个基于Agent的智能控制的船舶主机Agent体系结构,并对其组成部分和功能特性做了初步探讨,为实现全船多Agent系统(MAS)奠定了基础。

平行双自由面岩体爆破炮孔堵塞效应研究

为研究平行双自由面岩体炮孔堵塞效应，借助动量定理推导出炮孔堵塞长度范围计算公式；利用有限元软件LS-DYNA，采用ALE多物质算法，建立4 m深的四孔无限岩体模型。通过分析自由面附近单元应力峰值和岩体应力分布规律，得到：炸药长度为2．4 m的无堵塞炮孔爆破效果最优；1．2 m炸药长度的炮孔模型中，单向堵塞和非对称堵塞爆破对岩体的应力分布规律无影响，但岩体自由面附近单元的应力峰值增大，作用时间加长；双向对称堵塞的最佳堵塞长度为1．0～1．2 m。对比不同参数下的工程爆破效果，采用数值模拟结果的工程爆效最优，证明了数值模拟结果的正确性。

基于人工蜂群算法的船舶航速优化

航速优化是船舶智能能效管理的主要组成部分,对降低船舶营运成本、减少温室气体排放具有重要意义。为减少船舶航行时的主机燃油消耗,根据实船数据首先构建了主机油耗模型,模型的平均误差仅为0.813%,然后对整个航程进行分段,基于人工蜂群算法对整个航程的航速进行优化。经过验证可得结论:优化后的航速对应的整个航程航行时间减少了14.44%,油耗量降低了3.012%。研究结果表明,使用人工蜂群算法对航速进行优化,能够对航速提出建议,达到提高船舶能效水平,提高经济性、环保性的目标。

基于PCA-BP神经网络的岩石爆破平均粒径预测

岩石爆破平均粒径的预测对岩石采装及二次破碎具有重要意义,然而常规的神经网络预测岩石爆破平均粒径存在较大的误差。为更加合理准确预测岩石爆破粒径分布,选取台阶高度与钻孔荷载比(H/B),间距与荷载比(S/B),荷载与孔径比(B/D),炮泥与荷载比(T/B),粉因数(Pf),弹性模量(E)和现场块度大小(XB)7个主要影响岩石爆破粒径的因素,并结合BP神经网络较好的预测性,以及主成分分析(PCA)能消除自变量间的相关性和减少BP神经网络输入数据的特点,建立了基于PCA-BP神经网络的岩石爆破粒径预测模型。以48组实测数据为例,对7个影响因素进行主成分分析,最终降为4个主成分,进而将其作为BP神经网络的输入因子,对岩石爆破粒径进行了预测。结果表明:BP神经网络与最小二乘法预测的平均误差分别为15.71%、27.32%,而PCA-BP神经网络预测平均误差仅为9.21%,实现了对岩石爆破粒径的较准确预测。综上所知,PCA-BP神经网络模型为岩石爆破平均粒径预测提供了一种科学、可靠的方法。

浮船坞沉浮自动控制系统的设计和实现

目前国内一些浮船坞已采用了信号遥测和手动遥控系统,但并不能自动地控制浮船坞沉浮。为了提高浮船坞的自动化程度,针对某浮船坞,开发了浮船坞沉浮自动控制系统,对系统的总体设计和控制程序进行了阐述,并对上位机监测界面进行了介绍。通过在浮船坞上的实际应用表明:浮船坞沉浮自动控制系统能够使浮船坞的沉浮过程更可靠、更快捷、更平稳。

遗址保护厅防凝露控制系统研究

为解决一处遗址保护厅的钢化玻璃内表面的凝露问题,根据遗址保护厅所处的环境特点,分析了其凝露的条件及影响因素,在此基础上研制出了一套基于虚拟仪器的防凝露控制系统.文中介绍了该系统的设计思想、功能和硬件系统.软件方面,利用LabVIEW软件在PC机上编程,实现了多个信号的采集和处理,并详细地介绍了控制方法和控制程序.最后从系统的安全性、可扩展性等方面进行了简要分析.实际运行表明,该系统运行可靠、易于操作,能够满足实际的控制要求.

约束分解技术回顾与展望

约束满足问题是一个强有力的知识表示框架,可以有效地解决许多问题。由于约束满足问题一般情况下是NP难度的问题,因此通过约束分解来降低计算的开销具有十分重要的意义。主要描述约束分解在约束满足问题中的地位、经典的分解技术和约束分解技术的发展历史,然后简要地分析这些分解技术。介绍了关于约束分解研究的最新状况,并描述、分析和总结其主要求解思想。最后根据存在的问题与不足提出了下一步的工作方向和研究思路。

基于AHP方法的船舶柴油机健康状态评估

提出了船舶柴油机健康状态的综合定量评估指标—健康度,用层次分析法(AHP)建立了柴油机健康评估的模型,确定影响柴油机健康状态的各评估内容及其权重系数。对于可量化的监测数据通过试验数据的拟合和无量纲化处理来获得评估健康值,对于非量化的程度描述则根据专家系统直接评估健康值,加权分析计算后可得柴油机各分系统的健康度,再以加权的方法最终确定柴油机整体健康等级。实现柴油机运行状态的实时监测评估,为柴油机的维护提供依据。

基于MAS和数据网格技术的舰船辅机协同设计

在构建舰船辅机协同设计多智能体(Multi-Agent System,简写为MAS)过程中,各Agent之间存在某种内在的冲突、联系和规律。为了有效地发现和消解Agent设计需求和控制规律,引入智能控制解决方法和数据网格服务技术,它能为舰船辅机产品协同设计MAS系统的构建提供技术保障。提出了基于模糊灰色理论的冲突解决控制模型。建立了模糊理论和灰色关联算法的冲突消解模型,目标是在舰船辅机协同设计MAS系统中,得出所有灰色关联度数值大于预定临界值的分类规则及设计结果,以便控制未来趋势和进行规划。最后用舰船辅机-船用锅炉选型MAS设计控制归类规律作为算例,验证了算法的合理性。

R404A超高温空调系统的稳态仿真分析

本文采用稳态分布参数及参数间定量关联的思想 ,对空调系统建立了仿真数学模型 ,其中将蒸发器、冷凝器、压缩机模型结合起来 ,并把外部空气、冷却水的热力计算与内部制冷剂的热力计算关联起来 ,使整个系统的仿真结果更为可靠。最后针对 VL CC超高温空调系统开发了一套仿真软件并对其进行了仿真分析。