基于BP神经网络的测量设备无关协议参数预测

针对传统参数优化方法计算开销大,不能满足实时性要求高、计算量大等应用场景的问题,结合当今主流的机器学习方法,提出了一种改进的基于BP神经网络的参数优化方法,利用本地搜索算法的数据训练网络并对参数进行预测,替代传统的查找算法,从而获得更好的实时性和更低的计算复杂度,随后与基于随机森林和XGBoost的方法进行了比较。仿真结果表明,BP神经网络预测所得各参数的均方误差数量级为10^(-6)或更小,由该参数计算所得密钥生成率与最优密钥生成率比值的均值为0.998 8,且该应用中BP神经网络相对随机森林和XGBoost具有更好的预测性能。

天然气自动分输系统瞬态控制性能与接驳管道参数相关性研究

随着自动化与智能化技术的发展,天然气分输站场正逐步普及自动分输控制系统。首先通过研究某天然气管道公司供气用户的类型,选取了三类经典用户,并统计整理每类用户的用气组分、分输压力、分输流量等数据,作为建模基础。然后分析主要设备的数学模型,建立分输仿真模型并分析接驳管道的结构参数与该系统瞬态控制性能指标之间的关系。经过对比发现,接驳管线的管径与长度对该系统的瞬态控制性能有显著影响,管线存在临界管径与临界长度,在这两个参数临界值前后,该系统瞬态性能指标的变化趋势不同。

综合考虑材料热各向异性与多种传热方式的磁性元件热阻网络精准模型

磁性元件正在向高频化、小型化、高功率密度的方向发展,随着功率密度的提高,散热已成为影响器件可靠运行的关键因素,因此对磁性元件的热分析提出更高的要求。传统的热分析模型存在运算时间长、传热方式单一等问题,该文引入已有研究中提出的三轴九热阻网络模型,在此基础上添加热对流与热辐射两种传热方式,综合考虑材料热各向异性与热传导、热对流、热辐射。并通过精细划分元件温度计算子区域、实际器件损耗场分析、热电耦合迭代提高模型的计算精度,提出一种更加完善的三轴十五热阻网络模型,基于该模型对实际磁性器件建模,验证了该模型的准确性,并于最后提出一种通用的针对EE、EI、UU等典型磁心构成的磁性元件的热阻网络建模方法。

矿用架空乘人装置改向滑轮受力分析

以某煤矿架空乘人装置为例,介绍了一种架空乘人装置技术参数优化设计。通过理论分析法获取优化后技术参数后,采用有限元仿真分析法,确认优化后架空乘人装置是否可满足使用需求。另外,研究中采用工业性应用开展优化后架空乘人装置应用价值分析,进而确认优化后架空乘人装置在经济效益和社会效益等方面均表现出较强的优势。

改进的测量设备无关协议参数优化方法

实际量子密钥分发中参数的优化选择能大幅提升系统密钥生成率和最大传输距离,由于全局搜索算法的成本过大,本地搜索算法被广泛地应用.然而该算法存在两个问题,一是所得解不一定为全局最优解,二是算法的有效性极大地受制于初始值的选择.利用蒙特卡罗方法对密钥生成率函数是否为凸函数进行了证明,并仿真分析了密钥生成率函数在不同参数维度上的特性,提出了粒子群本地搜索算法并与本地搜索算法进行仿真比较.结果表明,密钥生成率函数为非凸函数,但合理设置初始值,本地搜索算法仍能求得全局最优解;在传输距离较远时,本地搜索算法因难以通过随机取值的方法得到有效的初始值而失效,粒子群本地搜索算法能克服这一缺点,以轻微增加算法复杂度为代价,提升了系统的最大传输距离.

基于回归决策树的测量设备无关型量子密钥分发参数优化

量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)结合一次一密的加密方式,可以实现无条件安全的量子通信.双场(twin-field,TF)QKD和测量设备无关(measurement-device-independent,MDI)QKD具有较高的安全性,同时适合构建以测量端为中心的网络,具有广阔的应用前景.但在实际应用过程中,参数配置对QKD性能有着极大影响,而实际场景中存在着用户数量大、位置距离中心站点非对称、并且用户大部分处在实时移动中的特点.面对上述实时的参数配置需求,传统的参数优化方式将无法满足.本文提出将监督机器学习算法应用于QKD参数优化配置中,通过机器学习模型预测不同场景下TF和MDI两种常用协议的最优参数.将神经网络、最近邻、随机森林、梯度提升决策树和分类回归决策树(classification and regression tree,CART)等监督学习模型进行对比,结果显示CART模型在R^(2)等回归评估指标上均有最优表现.在随机划分训练组、验证组情况下,预测参数的密钥率与最优密钥率比值的均值在0.995以上;在“超精度”和“超范围”两种极限情况下,该均值仍能维持在0.988左右,且在残差分析中具有较好的环境鲁棒性,展现出较好的性能.此外,基于CART的新方案相较于传统方案在计算实时性表现上有很大提升,将单次预测时间缩短至微秒量级,很好地满足了通信方在移动状态下的实时通信需求.

基于视频卡口数据的外地车辆出行和技术参数时变特征分析

通过佛山市视频卡口获得2017年全市逐秒过车车牌记录数据,分析佛山一环内和一环外外地车小时尺度的分车型结构、道路类型的出行和技术参数时变特征。结果表明:(1)外地车日均出行量占全市的24.11%,与大型省会城市外地车占比(23%)相近,其中重型和轻型车流量在佛山一环内和一环外差异明显(超过50%)。(2)外地车车籍主要为广东的广州、肇庆,以及广西和浙江,且主要分布在广佛连接通道上。省内外地车中,货车的排放标准主要为国IV(38.9%~44.6%),燃料类型主要为柴油(78.0%~78.4%)。(3)从小时流量来看,外地车在佛山一环内的小时流量高于佛山一环外,且外地车总流量及各车型分布下的白天车流量均是夜间的3倍左右;从省内外地车的排放标准来看,国Ⅳ车的小时流量占比最高;同时外地车主要出现在快速路和国省道上。

机电参数对双极射频皮下温度分布的影响研究

目的分析家用射频美容仪的电极间距、信号频率及功率等机电参数对射频在皮下组织加热温度的分布及作用靶点的影响。方法采用自研的电极间距分别为1.37mm、2.37mm、4.25mm的双极家用射频美容仪,通过设置不同输出射频信号的频率和占空比(功率),进行离体猪皮加热实验,研究各因素对皮下加热温度分布及作用靶点的影响。结果该实验结果表明,皮下加热靶点深度约为电极间距的一半;发射频率越大,靶点深度会随之轻微减小;发射功率主要影响加热速度及加热面积。结论皮下加热深度主要受电极间距和发射频率的影响,而占空比主要影响升温时间。

关于Ceph分布式存储系统性能优化技术的研究

由于现代信息技术快速发展,人们的网络活动数据急速增加,对计算机的储存和处理能力提出了更高的要求。文章基于Ceph分布式存储系统的架构,分析其性能优化技术,包括可扩展哈希下的受控复制(Controlled Replication Under Scalable Hashing,CRUSH)算法、对象存储设备(Object-based Storage Device,OSD)参数优化、使用异构硬件配置、基于固态盘的缓存性能优化、基于固态盘的元数据管理优化,从而扩大系统的吞吐量、缩短系统响应时间,提升系统的可伸缩性。

水稻穴播同步侧位深施肥技术试验研究

根据水稻种植的农艺要求，在同步开沟起垄水稻精量穴播技术的基础上进一步提出了一种水稻穴播同步侧位深施肥技术。调查了在不同种植方式条件下不同品种的水稻根系在稻田中的分布情况，根据根系的分布情况研究了深施肥技术参数，确定了深施肥深度以不超过10 cm为宜，研究了培杂泰丰、玉香油占2种品种水稻施入0～5 cm土层与5～10 cm土层中的肥料比例关系。试验结果表明华南农业大学研制的同步开沟起垄侧位深施肥水稻精量穴播机能满足水稻穴播同步侧位深施肥技术的要求，可以作为实施水稻穴播同步侧位深施肥技术的载体。生产试验表明：水稻穴播同步侧位深施肥技术具有增产、节本的效用。在同等的施肥条件下，机械播种及深施肥处理的有效穗、穗平均实粒数、结实率均高于机械播种人工撒施肥和人工撒直播人工撒施肥，增产418.5～957 kg/hm2，增幅5.86%～13.41%。该文研究可为深施肥机具的设计提供参考依据。

人工模拟降雨装置在水土保持方面的应用

利用人工模拟降雨装置进行室内与野外试验已成为水土保持研究的一个重要手段。用人工模拟降雨方法可以加速土壤侵蚀、降雨产流及入渗等试验,避免自然因素的影响,在既定时间内迅速获得试验所需数据,顺利完成计划试验。主要介绍了我国人工模拟降雨装置在水土保持方面应用的研究近况、模拟降雨装置的主要设计技术参数,以及本实验室于2003年研制成功的Kust03-1型人工模拟降雨装置在云南山地的应用。

Mastersizer 2000型激光粒度仪技术参数对粒度分布的影响

根据英国马尔文Mastersizer 2000型激光粒度仪的特点,探讨不同技术参数对样品粒度分布测试结果的影响。结果表明,影响样品粒度分布的主要参数为样品量(检测遮光度)、采集时间、循环速度、检测光源波长、反演光学模型及数学模型等;对于状态不明确的未知样品,应借助其他检测技术进行样品状态表征后,选择合理的光学模型和数学模型进行粒度测试。

同塔四回输电线路双端故障测距实用算法

基于输电线路的分布式参数模型,提出了一种适用于同塔四回输电线路差动保护装置的故障测距新算法。该算法首先对输电线路参数进行相模变换,选取相互独立的双端同向正序故障分量,依据输电线路双端口理论建立故障测距方程,从而得出精确的故障距离。该算法原理简单,计算量小,避免了一般测距算法需要计算双曲函数、超越方程、牛顿迭代法和搜索法的复杂过程。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法测距精度较高,且不受故障距离、过渡电阻、故障类型和两侧电源功角差的影响,有很强的工程实用价值。

涌灌自控系统研究

波涌流灌溉水力自动装置是一种节水、节能、投资省、造价低、性能稳定、无需配套专门的泥沙处理设施、无需外动力的自动系统。装置的动力以渠道内灌溉水本身为动力,即使用渠道内水源,而不需要电、油或太阳能等其它的外动力,省掉了外动力设备,文章介绍该控制装置的设计方法。

中国经济增长率的分解--基于要素分配参数的讨论

本文基于CES生产函数,无论要素分配参数是否为常数,均可推导出经济增长来源于中性技术进步、偏向性技术进步、资本和劳动的贡献度之和;TFP增长率在数值上等于中性技术进步和偏向性技术进步的贡献度之和。基于此,本文利用我国1978—2014年的数据进行实证分析,结果显示:我国资本-劳动之间呈互补关系。当分配参数为常数时,我国主要依靠要素投入实现经济增长,同时,偏向性技术进步是TFP增长减缓的一个主要原因;当分配参数不为常数时,经济增长主要体现在TFP增长上,尤其是偏向性技术进步。因此,在新常态下,要实现增长动力的转换,必须从投入驱动的经济增长转向创新驱动的经济增长,即通过技术进步实现生产效率的提高。

铁路车站分布式计算机联锁系统

分布式计算机联锁系统将控制转辙机、信号机、轨道电路、机车信号等室外设备的轨旁执行单元前移至被控设备的旁边,通过安全通信系统实现分布式控制。该系统由监控机、维修机、联锁主机、轨旁执行单元、安全通信系统、电源及供电网络等组成。轨旁执行单元由电源模块、轨旁通信分机、转辙机模块、信号机模块、轨道模块、机车信号模块等组成。安全通信系统由通信主机、轨旁通信分机和通信网络组成。联锁主机与通信主机之间采用冗余RS-422总线方式进行通信;通信主机与轨旁通信分机之间采用点对点冗余光纤进行通信;轨旁通信分机与各控制模块之间采用双CAN总线进行通信。由电源屏通过独立的上、下行咽喉区冗余供电网络向轨旁执行单元提供电源。该系统具有节省电缆、降低工程造价、减少断线故障等优点;该系统于2010年10月在兰州市西固电厂站试用,已安全稳定运行至今。

NPC型三电平并网逆变器内外管不均压分析及抑制

中点箝位型三电平拓扑(3L-NPC)由于其箝位二极管的单向箝位性,易造成桥臂中内外管的电压不均衡,使得内管电压超过半边母线电压,威胁其完全运行。针对该问题,本文对3L-NPC并网逆变器在正常运行、并网待机及故障停机3种典型工况下的内外管不均压机理进行了全面详尽的分析,指出回路中器件杂散参数、内外管结电容的充放电电流不对称、回路LC振荡是造成不均压的主要原因,并据此提出一种简单可靠的解决方案,该方案能够有效抑制各种工况下的内管过压问题,实验结果可验证理论分析的正确性及所提方案的可行性。

连铸连轧温度补偿感应加热装置的研制

本文介绍普碳钢连铸直轧工艺中补偿感应加热装置。它是加热连铸出来的钢坯，以补偿钢坯在输送过程中的温降，满足轧制要求。经沈阳钢厂的工业实验，工作稳定，可用于工业生产。

基于双向压电控制器的带分布参数体系地震响应控制

针对带分布参数智能隔震结构,设计出隔震与控制功能于一体的双向滑动压电变摩擦控制装置,该控制装置可以在两个垂直方向滑动产生控制力,同时具有隔震的功能。进一步推导出设置双向滑动压电变摩擦控制装置控制力与输入电压的关系方程。结合双向滑动压电变摩擦控制装置产生控制力的条件,推导出适用于双向滑动压电变摩擦控制装置的半主动控制算法。最后将该控制装置与基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法的半主动控制算法结合,用于带分布参数隔震体系的智能控制,仿真结果表明,该控制系统具有良好的控制性能。

深井钻进时井底参数自动遥控系统研究与探讨

利用地面仪表显示的井底数据来指导和优化钻井工艺和操作流程是钻井工程常采用的做法。然而有些井底数据与井底的实际情况有较大差异,井越深,这种差异越大,特别是超深井钻进时更是如此,最终会影响钻井技术经济指标的提高。因此,如何准确测量井底参数并传输到地表进而对这些参数进行相应调控是深井安全高效钻进急需解决的关键难题之一。本文介绍了俄罗斯研究人员提出的深井井底参数自动遥测和控制系统,对井底钻井液压力、井眼方位角、顶角和钻头轴载等井底参数测量、组合传输和自动控制细节进行了分析。这些自动测量和控制系统的设计思想和实施方案对今后我国深井、超深井特别是计划中的13000 m特深井钻进具有一定的参考价值和借鉴意义,值得我们关注。