基于改进鼠群优化算法的起重机主梁轻量化设计

为提高元启发式算法求解桥式起重机主梁优化问题的寻优精度与效率,文中提出一种改进的鼠群优化算法(IRSO)。该算法采用Hénon混沌随机反向学习初始化种群,提高算法的初始寻优性能;在追逐行为中,引入随机反向学习和高斯变异混合策略对鼠群进行逐维学习,增强算法的全局搜索能力;在搏斗行为中,采用翻筋斗搏斗搜索策略更新鼠群位置,增强算法的局部搜索能力;在算法中引入自适应余弦控制因子,实现算法控制参数之间的动态平衡,提高算法的整体寻优能力。仿真结果表明:与其他算法相比,IRSO算法寻优能力更优、收敛精度更高、稳定性和鲁棒性更强;同时,IRSO算法可高效地解决桥式起重机主梁轻量化设计问题,减重效果可达20.72%,具有较好的工程实际应用能力。

架空输电线路除冰专用跟头滑车的研制

架空输电线路覆冰会使绝缘子绝缘性能大幅度降低,严重时可导致线路掉闸,同时存在倒塔断线的风险,威胁主网安全稳定运行。在分析现有除冰方式及装置优缺点的基础上,详细阐述了除冰专用跟头滑车的研制过程,并结合实际进行现场试验。试验结果表明,除冰专用跟头滑车降低了作业风险,提高了作业效率,具有一定的推广及应用价值。

充分搜索多策略花授粉算法在PID参数优化中的应用

PID控制器广泛应用于工业领域,结构简单,控制效果良好,参数对控制器起到了绝对作用。花授粉算法是一种应用广泛的元启发算法,但存在易陷入局部最优、迭代后期收敛速度慢、寻优精度差等不足。用加入随机扰动的反双曲正切函数充分搜索策略的转换概率替换原本的固定概率,平衡全局搜索和局部搜索;在异花授粉中引入新型动态因子,改变母系花粉位置的影响;在自花授粉阶段提出权重学习策略,让花粉向优秀花粉方向聚拢;引入翻筋斗探索策略,加大种群多样性。在此基础上提出充分搜索下多策略花授粉算法(MSFPA),对比分析了花授粉算法(FPA)、粒子群算法(PSO)、差分进化算法(DE)和象群算法(EHO)对9个测试函数的仿真实验,结果表明MSFPA算法收敛速度快,性能更优。将MSFPA算法应用于PID参数优化中,经过优化的系统超调量较小,且调整时间较短,有较强的稳定性。

融合翻筋斗觅食和正余弦策略的白骨顶鸡优化算法

针对白骨顶鸡优化算法(COOT)全局搜索能力差、优化精度低和易陷入局部最优等缺陷,提出了一种融合翻筋斗觅食和正余弦策略的白骨顶鸡优化算法,引入一种翻筋斗觅食策略,增加了白骨顶鸡个体的多样性。此外,在领导者位置更新过程中采用正余弦策略和随机因子,以提高算法的搜索能力。通过10个标准检验函数,以及Wilcoxon秩和检验,对改进的COOT性能进行了全面评估,并将其与其他几种算法进行了比较。仿真结果表明,改进的COOT在迭代速度和收敛精度方面取得了显著的提升,并展现了出色的鲁棒性。

基于多策略改进海鸥算法求解机器人路径规划

针对海鸥优化(SOA)算法在进行机器人路径规划时,存在求解效率慢,局部停滞和寻优精度低等问题,提出了一种多策略改进的海鸥优化(MSOA)算法。首先,该算法引入Circle混沌映射对种群进行初始化,保证了寻优效率;其次,提出了多方向翻筋斗和翻筋斗式跳跃螺旋搜索策略,分别嵌入到算法的迁徙行为和捕食行为中,提高了算法的寻优能力;最后,引入了混合波动非线性碰撞控制因子,能够动态地权衡了算法的局部搜索和全局开发能力。实验结果表明,MSOA算法在测试函数和路径规划上的性能均优于其他算法,对机器人路径规划问题,所提出的算法能够快速准确地避开障碍物,规划的路径长度最小,具有较好的优越性、可行性和稳定性,适用于求解移动机器人路径规划问题。

嵌入翻筋斗策略的自适应秃鹰搜索算法及其应用

针对秃鹰搜索算法(BES)容易陷入局部最优与求解精度低等问题,本文提出一种改进的秃鹰搜索算法。首先,通过Circle混沌序列取代原始算法中随机产生的初始种群,提升了初始种群的多样性;其次,在算法搜索选择空间阶段中,结合自适应权重对秃鹰个体位置进行更新,平衡算法的搜索与开发能力;最后,利用翻筋斗觅食策略更新后续阶段秃鹰领导者个体位置,并融入精英差分变异增强算法跳出局部最优的能力。在多个标准测试函数进行对比仿真实验,并应用改进算法对随机森林分类参数进行优化,实验结果表明,改进后的算法在求解效率方面有较大提升,且求解精度与分类准确率也优于传统算法。

小型地面移动机器人特殊运行姿态动力学建模与分析

该文以六履带移动机器人为研究目标,以适应越野路面及特殊功能需要,如爬越障碍、自身撑起、翻身等特殊动作。文中给出了系统构成、传动原理及系统设计方案,对运动姿态进行了描述,重点对自身撑起、爬越障碍、翻身3个特殊运动姿态进行了动力学建模,并结合动力驱动能力进行参数对比分析,得出了受力与驱动关系模型及状态临界条件。通过分析为小型地面机器人在复杂地理环境下顺利运行,提高机器人适应性提供了理论设计依据。

女子跳马前手翻类和侧手翻类动作推手技术的比较研究

通过文献资料调研、调查访问和运动生物力学分析等研究方法 ,对女子跳马前手翻类和侧手翻类技术动作进行了比较研究。找出了这两类动作共同的运动学特征与不同的技术特点 。

我国优秀女子蹦床运动员2周类空翻动作的关键技术环节研究

采用录像解析、数理统计、对比分析等方法,对我国优秀女子蹦床运动员黄珊汕与钟杏萍2周类空翻动作触网期间的技术特征进行研究。结果表明:连续完成2周类空翻动作时压网深度呈现逐渐减小的趋势;黄珊汕纵向水平位移较大,起跳阶段水平速度偏大是主要原因;蹬伸压网过早是钟杏萍的主要技术错误;起跳不充分、过早向后翻转是两人的共性技术错误;入网瞬间与入网最低点表现出明显的角度和速度变化特征。

自由体操落地冲击的下肢动力学仿真研究

目的:约70%的自由体操损伤由落地冲击引发,本文旨在量化运动员下肢内、外负荷,为减少下肢损伤风险提供理论依据。方法:利用高速摄像机采集男子自由操团身后空翻一周落地站稳动作,以SIMI motion三维运动分析系统对人体主要关节进行三维运动学解析,用ADAMS/Lifemod创建个性化人体14环节刚体模型和自由体操落地垫模型,然后对采集的动作进行计算机仿真。结果:选择冲击前期、冲击后期、缓冲期3个阶段量化冲击负荷。外部负荷:冲击前期,人体承受最大冲击力约5倍体重,冲量和峰值负荷率最大。内部负荷:冲击前期,左踝关节的峰值负荷率最大(168W/kg),髋、膝、踝关节承受的冲击能量百分比分别为21%、21%、58%;冲击后期,矢状面,膝关节伸肌力矩峰值最大(161 N·m),冠状面,髋关节外展力矩峰值最大(154N·m)。结论:该方法可有效开展自由操落地冲击的动力学研究;对比髋、膝关节,踝关节肌肉承受着绝大部分的冲击能量,运动损伤风险最高。

基于自适应猴群算法的传感器优化布置方法研究

针对猴群算法中爬过程和望过程的搜索方式较为机械,以及跳过程的方式较为单一的问题,提出一种用于传感器优化布置的自适应猴群算法。采用双重编码的方式,克服了原猴群算法只能解决连续变量优化问题的缺陷;对爬过程和望过程进行了改进,使其能够自适应选择这两个搜索方式以提高算法的局部搜索能力和效率;提出了两种全新的跳过程,即反射跳和变异跳,来增强算法的全局搜索能力。文末以大连国贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择,结果表明自适应猴群算法的搜索效率较原猴群算法有了大幅提高,能较好地解决传感器优化布置问题。

鼻中隔软骨及耳廓软骨在鼻延长中的灵活应用

目的：探讨在不同鼻中隔先天条件和鼻中隔软骨片切取大小情况下，灵活选用不同的鼻中隔软骨与耳软骨处理技术组合完成鼻延长的方法。方法：通过开放入路，松解下外侧软骨，常规方法显露鼻中隔软骨，根据不同情况选用保留L支架的鼻中隔软骨延伸移植技术、不保留L支架的鼻中隔翻转成形技术、耳软骨鼻尖移植物、鼻中隔软骨鼻小柱支撑移植物、耳软骨复合鼻中隔软骨鼻小柱支撑移植物、耳软骨穹窿重建移植物等技术相组合，并结合下外侧软骨缝合技术完成短鼻延长。结果：本组51例短鼻患者，随访其术后3～15个月，7例患者鼻延长效果欠佳，余44例患者短鼻改善明显。结论：在开放式鼻整形中根据患者鼻中隔先天条件及获取鼻中隔软骨移植片大小采取不同的鼻中隔软骨与耳软骨处理技术组合。

女子跳马冢原直体后空翻转体720°运动学分析

运用运动生物力学方法分析揭示了我国优秀跳马运动员完成的女子跳马冢原直体后空翻转体720°的运动学规律和技术特点,重点分析了踏跳、推手和第二腾空等关键技术阶段。踏跳阶段要快速有力,蹬离角小于90°;快速撑马,在侧倒立部位推离马,推离角在90°以内;推手后立即转体,转体动力是头、肩带动两臂向胸腹前屈抱,转体速度是完成该动作关键技术之一。

我国优秀蹦床运动员网上非技术性位移的初步研究

采用文献资料、现场观察、专家访谈、数理统计等研究方法 ,对我国高水平蹦床运动员网上水平位移现象进行初步研究。认为位移过大是影响成套动作稳定性及动作质量的重要因素之一 ;位移过大与起跳技术和连接技术不合理有关 ,也与运动员原有项目技能的负迁移影响有关 ;网上位移表现为一定的方向性 ,向前空翻类动作的水平位移略小于向后空翻类动作的位移。

历届冬奥会女子自由式滑雪空中技巧三周动作研究

主要采用调查访问法、录像观察法,对1994年至2006年4届冬奥会女子自由式滑雪空中技巧比赛所有使用三周动作的9个国家14名选手及其48跳次三周动作进行了系统研究。结果得出:从第17届至第20届冬奥会,两跳三周动作平均难度从6.28升至7.57,着陆成功率从14%升至61%,平均动作质量系数从0.70升至0.79,经过12年的发展其三周动作已实现了质的飞跃;与前3届冬奥会相比,第20届冬奥会女子空中技巧三周动作的使用效益最大,这将对今后该项目的技术发展与实力格局产生重要影响。

蹦床网上男子单人两周类空翻基本难度动作连接技术运动学特征的研究

主要采用影片解析法 ,以我国蹦床集训队中 2名优秀运动员为研究对象 ,对网上两周类空翻基本难度动作连接技术运动学特征的分析。得出在入网时 ,采用全脚掌入网 ;压网阶段膝关节先缓冲或保持一定角度然后再蹬伸 ,而踝关节却处于缓冲状态 ;离网阶段膝关节和踝关节的变化与连接空翻的方向不同而不同。在连接过程中 ,身体重心在垂直方向上的位移远远大于水平方向上的位移 ,重心基本呈垂直上下运动。

前手翻接直体前空翻和直体前空翻转体360度动作的连接技术特征

前手翻是连接空翻与空翻动作之间的一个基本动作．由运动学分析证明了前手翻动作中的蹬摆腿，推手和翻转技术能够产生出较大的水平速度，通过制动起跳技术可以使水平速度快速转换，垂直速度迅速提高，从而保证了完成动作的质量和空翻动作之间的连接速度。

小瞳孔下采用翻筋斗取核行小切口白内障摘除术

目的:评价小瞳孔下采用翻筋斗取核法行小切口白内障摘除联合人工晶状体植入术的疗效。方法:对41例46眼采用翻筋斗取核法完成小瞳孔下小切口白内障摘除并人工晶状体植入术,并观察手术效果及并发症。结果:术后3d,裸眼视力<0.3者4眼(9%),0.3～0.5者22眼(48%),>0.5者20眼(43%),无明显并发症。结论:小瞳孔下采用翻筋斗法取核行小切口白内障摘除并人工晶状体植入术是安全可靠的,值得推广。

卡尔丹角及其在跳马侧空翻转体轨迹中的应用——人体三维转动研究的新方法

在建立连体坐标系后,为了避免奇异值出现采用相对方向余弦矩阵计算有实际意义的三维角坐标(卡尔丹角坐标),用绝对方向余弦矩阵计算绝对角速度,并使用FORTRAN77和Visual C++ 6.0语言将它们编成完整的计算软件用于人体三维转动瞬时状态的研究。该软件在跳马侧手翻直体侧空翻转体810°动作的实测中准确、详尽地对人体三维转动技术进行了定量描述和分析,且计算结果与动作技术实际相吻合。

采用人体三维转动研究的新方法分析跳马侧手翻直体侧空翻转体990°技术动作

采用人体三维转动新的运动学指标和方法—卡尔丹角及绝对角速度对江苏队健将级运动员吕军海跳马侧手翻直体侧空翻转体990°高难技术动作进行了全过程测试分析,给出了完整的人体侧翻、空翻、转体三维转动数据,揭示了该高难动作技术三维转动规律以及侧翻、空翻、转体技术特征,为我国运动员发展和改进此类动作技术提供了全新的理论和实践上的参考依据。