3轨式横向对称分布6-PSS并联机构及性能优化

针对多滑块共轨式6-PSS并联机构存在的姿态工作空间小、容易奇异等问题,课题组提出一种3轨式分布的6-PSS并联机构(P为移动副,S为球副)。该并联机构杆件长度和轨道间距呈不均匀布置,以提升姿态工作空间;采用闭环矢量法进行位置分析,通过极限边界搜索法求解工作空间;基于运动/力传递指标对机构性能进行评估,并采用性能图谱法基于全域指标GTI进行机构尺寸优化。结果表明优化后机构运动/力传递性能有显著提升,同时姿态工作空间也得到提升。该机构在工程上有一定的实用性。

INTEGRATION OF CELL FORMATION AND LAYOUT DESIGN IN THE UNIDIRECTIONAL LOOP MATERIAL HANDLING ENVIRONMENT

A two-phase approach is proposed to deal with the integration problem in theloop layout. Tabu search is applied to cell construction in phase 1 to minimize the inter-cell flow,and the heuristic for layout design is used as phase 2 to optimize the sum of intra-cell andinter-cell transportation cost. The final computational results demonstrate the validation of thetwo-phase approach.

智能变电站光纤虚实回路映射及故障诊断技术

现阶段智能变电站通信大多采用光纤链接各二次设备,由于装置之间的链接关系不直观,造成监测、诊断困难。为了解决智能变电站运维和检修中存在的二次虚回路可视化、回路状态监测、故障定位及故障类型识别困难等问题,提出基于广度优先搜索算法进行二次设备之间物理链接关系的梳理,实现二次虚回路可视化展示。同时基于广度优先搜索算法进行故障推理,划定故障区域,利用智能变电站海量数据源,进行多信息融合,应用D-S证据理论进行故障精确定位,最后采用举证表法确定故障类型,实现智能变电站二次设备运维的实际应用需求。

关于二进制程序循环安全问题的研究

循环是软件程序中的常见结构,对循环使用不当是造成程序安全问题的重要因素之一,循环安全问题检测对提升软件安全性具有重要意义.在二进制程序中,路径状态爆炸、循环建模等问题使得针对循环安全性的静态分析面临诸多挑战,传统方法对这些问题的处理能力相对不足.提出并实现了一种基于二进制程序静态分析的循环安全问题检测方法,能够对循环内存读写越界与循环不终止问题进行检测.首先,对二进制程序中的循环结构进行分析,提出一种基于控制流图的循环要素识别与提取方法;接着,提出专用于循环分析的多种路径搜索策略,对循环从入口到出口的路径进行排序与探测;然后,提出一种基于静态具体执行的函数建模方法,可有效解决循环中归纳函数调用引发的约束扩张问题.最后,提出一种循环谓词差分归纳分析方法检测二进制程序中由循环引发的安全问题.将该检测方法应用到真实程序中并与Angr作对比实验,结果表明该方法在循环安全问题检测方面具备较强的检测能力,可检测的循环安全问题数比Angr更多.

基于麻雀搜索优化算法分数阶PI的PMSM矢量控制

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)矢量控制系统转速环采用PI控制器难以满足系统动态响应速度快、鲁棒性强等要求,采用分数阶比例积分(Fractional Order Proportional Integral,FOPI)控制器,并利用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)优化FOPI控制器参数.通过搜索最优适应度的麻雀所在位置,得到控制器最优组合参数,选择时间乘以误差绝对值积分作为其目标适应度函数.对SSA整定FOPI、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)整定PI参数的电机调速性能进行试验对比.结果表明,SSA优化的FOPI具有增强鲁棒性和减小超调量的优势.

基于ISSA-GRU的大坝变形预测研究

针对大坝预测中采用深度学习方法难以确定最优参数和精度不高等问题,改进了麻雀搜索算法(SSA),采用改进麻雀搜索算法(ISSA)对门控循环单元(GRU)的参数进行寻优,构建了基于ISSA-GRU的大坝变形预测模型,并将该模型应用于黄河上游青海段龙羊峡大坝变形预测中。结果表明,基于ISSA-GRU的大坝变形预测模型具有更高的预测精度和稳定性,可为大坝变形预测提供参考。

考虑场桥调度的集装箱码头船舶配载研究

为了提高码头配载作业效率,对集装箱码头的场桥调度船舶配载问题进行了研究。结合船舶预配总图、岸桥作业计划和堆场堆存情况,建立了目标为堆场翻箱量最少和场桥箱区间移动时间最短的混合整数规划模型;利用CPLEX对小规模数据模型进行求解,检验了模型的准确性;针对中、大规模问题,设计了一种基于嵌套循环的禁忌搜索算法(NLTS)来寻找解,并与禁忌搜索算法进行对比。研究结果表明:NLTS算法优化效果和运算速度均优于禁忌搜索算法,且优化模型能有效地减少场桥移动时间和翻箱量。

弯曲受力状态下钢箱梁钢板极限承载性能仿真

装配式钢箱梁节点承载性能受到多种内力和外力的影响,如节点自重、荷载、支座反力等,导致其极限承载性能仿真难度大。因此,提出一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的装配式钢箱梁节点承载性能仿真。根据当钢箱梁节点存在外力时钢板会出现弯曲受力状态的特点,以钢箱梁钢板厚度、构件横截面以及弯曲刚度为对象,计算节点处于弯曲受力状态时三种参数的数值变化,采用滞回循环分析方法求解受力状态下钢板能耗变化。通过PSO改进粒子群优化算法建立全局目标搜索空间,将钢箱梁节点看作是粒子,设定影响节点承载性能参数点,建立钢箱梁节点受力模型,代入影响结果实现钢箱梁节点极限承载性能仿真。实验结果表明,所提方法可有效分析钢箱梁节点极限承载性能变化和受力状态,仿真精度高、效果好。

基于航班环的机组排班优化

机组排班计划是航空公司运营管理计划的重要组成部分,因其NP-hard特性常面临组合爆炸而难以求解。针对这一问题,提出一种基于航班环的优化模型。在第一阶段考虑执勤时空衔接约束与执勤始发终到约束,构建了航班间的航班环模型;在第二阶段设计了结合改进的深度优先搜索算法(depth-first search,DFS)以及贪心算法完成对模型的求解。此外,提出了列生成算法下受限主问题模型(restricted master problem model,RMP),并运用该模型完成实验验证算例的求解。

基于子网络收缩的输电断面搜索方法

输电断面的强弱对整个电网的安全稳定性具有重要的影响。离线计算分析中主要采用人工分析的方式,而在线稳定评估系统应用中则需要能够自动识别系统的输电断面,以自动适应电网运行方式的变化。从实际电网输电断面的特点出发,针对高电压等级非电磁环网断面和电磁环网断面,提出了基于子网络自动收缩的输电断面搜索方法。首先,将整个网络按照厂站和供电区域进行简化。其次,以合并子网络所有送出线路为起点,关联子网络自动收缩,在所有功率送出线路中搜索高电压等级非电磁环网断面。以供电区域中的合并厂站功率送出高电压等级线路为起点,关联厂站自动收缩,在所有高电压等级功率送出线路中搜索电磁环网高电压等级线路。最后,采用华北-华中电网实际系统算例验证了方法的有效性。输电断面自动搜索是电力系统安全稳定状态在线自动分析的重要基础,具有重要的实际应用价值。

一种改进的G.729标准固定码本快速搜索算法

在G.729建议的共轭结构代数码激励线性预测编码(CS-ACELP)中,固定码本搜索在整个语音编码算法中占有较大比重,直接影响编码算法复杂度。全搜索算法准确度很高,但搜索量过大,而传统的脉冲序列替换搜索,搜索次数减少,但合成语音质量较差。为解决该问题,提出一种基于脉冲序列替换的改进码本搜索算法。设定循环阈值门限,对脉冲序列重置后的部分脉冲组合进行全搜索,引入双脉冲位置替换,有效地减少了搜索次数,同时提高了搜索准确度。实验结果证明,该算法在增加算法复杂度较少的情况下,合成语音质量有明显的改进。

一种高效的最小独立闭合环自动搜索算法

依据图论理论,在基于生成树、余树变换的闭合环搜索算法和基于深度优先的闭合环搜索算法的基础上,提出一种高效且稳定性好的控制网最小独立闭合环自动搜索算法。

无向双环网络G(N;±r,±s)直径求解方法

提出新的无向双环网络G(N;±r,±s)的直径求解法———分步法;并得到一种新的直观图———螺旋环,研究了螺旋环的性质;给出了无向双环网络的直径d(N;±r,±s)的显式公式;给出了N,s都固定的直径算法;在N固定,且2≤r<s≤N-1时,给出了一族无向双环网络的直径算法.利用VB6.0和SQL Server2000来仿真后者;对任意N,有不少r,s使得G(N;±r,±s)紧优或几乎紧优.验证了Boesch和Wang等提出的无向双环网络G(N;±r,±s)的直径下界;给出了一个新的直径上界公式.

LED隧道照明自动调光系统的设计

为降低隧道照明消耗的大量电力,充分挖掘和利用LED(发光二极管)光源在隧道照明中的优势,以大功率白光LED照明光源为基础,提出了一套隧道照明实现亮度自动调节的解决方案。该方案采用基于RS485总线的闭环回路通信架构,能够自动生成灯节点地址编码,实现每一灯节点的独立256级灰(亮)度控制;采用光敏元件检测洞外亮度作为调节隧道内灯具输出功率的依据;系统采用GPRS无线通信方法,实现调光控制数据、故障报警的远程传输和监控。经过实验室模型验证和实际隧道的测试,说明本设计方案是可行的,同时也大幅提高了隧道照明安全、舒适的效果,节省了能源,有推广价值。

基于LS-FID策略与差分进化算法相结合的含DG的配电网重构

为提高电力系统运行的经济性和可靠性,并考虑分布式电源的接入,建立了以系统网损和电压偏差最小为目标函数的配电网重构模型。考虑到传统算法效率低、不可行解量大的缺陷,提出环路搜索-快速孤岛检测(LS-FID)策略,并将该策略与差分进化算法结合求解网络重构方案。简化网络拓扑,减少了部分不可行解的产生;然后利用环路搜索方法分解搜索空间,针对迭代中出现的不可行解,利用快速孤岛检测方法进行检测以减少计算次数。最后对IEEE33、IEEE69和119节点系统进行仿真分析,并与多种智能算法进行比较,仿真结果表明所提方法在提高搜索速度、减少搜索空间和提高寻优成功率等方面有较大优势,验证了该方法的有效性和优越性。

新的无向双环网络G(N;±1,±s)直径求解方法

提出新的无向双环网络G(N;±1,±s)的直径求解法——分步法,并得到一种新的直观图——螺旋环,研究了螺旋环的性质,给出无向双环网络的直径d(N;±1,±s)的显式公式,给出N,s都固定的直径算法。给出N固定,2≤s≤N?1这样一族无向双环网络的直径算法。利用VB6.0和SQL Server 2000来仿真2≤s≤N?1,找出了该族无向双环网络直径的分布特点:具有最大值、最小值和中间对称性;对任意N,有不少s使得G(N;±1,±s)紧优或几乎紧优。验证了Boesch和Wang等提出的无向双环网络G(N;±1,±S)的直径下界,给出了一个新的直径上界公式。

基于生成树的控制网最小独立异步环搜索方法研究

实现控制网最小独立异步环的计算机自动搜索是一项较为复杂、繁琐的工作,目前介绍此工作方法的文献大多是阐述过程中的某一部分,并且部分细节问题讨论得较少。文中以帮助初学者对此项工作形成完备的认识并能够自主编程实现为目的,以GNSS控制网为例,详细介绍基于生成树的控制网最小独立异步环自动搜索方法,内容包括生成树的定义及建立方法,最短路径搜索-Dijkstra算法的原理与实现步骤,利用生成树与最短路径搜索算法搜索最小独立闭合环的原理及具体实现步骤,以及同步观测环的自动搜索方法。最后以一个控制网实例说明此方法的可行性。

基于Matlab的控制网平差教学软件与应用

介绍了基于Matlab的控制网平差软件的功能和特点,并将该软件应用到《控制网平差程序设计》课程的教学过程以及实际工程的数据处理中,取得了良好的效果。

地下瞬变电磁法全区视电阻率二分搜索算法

全空间全区视电阻率的求解方法是地下瞬变电磁理论研究的重要组成部分,为探讨二分搜索算法在井下资料处理中的适用性和精确性,将地面瞬变电磁法二分搜索算法引入至地下,并采用理论数据和实测数据进行对比分析。结果发现,全空间感应电动势随着电阻率增大具有单调递减规律,满足采用二分法求解的前提条件;全区视电阻率二分搜索算法具有较高的精确性,与全空间电阻率的最大误差仅为0.032%,且计算过程稳定、快速,单测点计算仅需十几秒钟便可获得唯一解。研究成果将为地下瞬变电磁法资料解释提供更多参考。

面向高炉料面形状检测的雷达传感器优化布设

根据高炉料面形状特点,提出了雷达传感器布置原则和优化布置的综合评价函数,该函数为环形定义域内约束优化问题。提出基于环域搜索的乘子罚函数法求解该优化问题。以某钢厂实际高炉为例进行雷达传感器优化布置,结果表明:优化布局的评价函数值比初始手动布局提高1.5%,说明该方法能有效优化高炉雷达传感器布局。