基于OpenCL的图形处理器FDTD算法仿真研究

大型电磁仿真计算的时域有限差分(FDTD)仿真计算通常是十分耗时的,通用图形处理器(GPGPU)技术为其提供了一种合适的解决方案。通过分析FDTD算法特征以及Courant稳定性及数值色散稳定条件,阐述其在并行计算方面的优势。OpenCL是一种新的开放的行业标准,可以用来开发在CPUs,GPUs及其它各种平台上通用的程序。通过阐述OpenCL硬件基础,执行环境,实现方法来增进对其概念的掌握。为充分发挥异构处理平台下GPU的计算能力,提出了基于开放运算语言(OpenCL)模型,并且利用图形处理器并行FDTD仿真的实现方法。并与传统CPU计算相比较,验证计算结果的精确性。通过分析不同网格数量的速度提升情况,结果表明基于OpenCL的GPU计算速度与单CPU相比可以提升几十倍。

基于通断时间面积法的热分摊技术的工程应用

为验证通断时间面积法热分摊技术工程应用的可行性,在石家庄、衡水、邢台、唐山等城市的既有建筑热计量改造中采用了该技术。通过对2010—2011年供暖季实际运行数据的整理与计算,给出了各热用户单位面积供暖耗热量以及各城市单位面积平均耗热量,然后根据历史运行数据以及入户调查结果对数据进行了综合统计分析。结果表明,基于通断时间面积法的热分摊技术能正确表征用户的用热需求大小,可以实现合理、公平的热计量目的。

航空发动机导流叶片角度调节参数变化故障分析

某型发动机低压压气机进口导流叶片角度α1,其电子调节部分执行机构电磁活门的占空比(Sα),在整个调节过程中是起关键作用的重要参数,但在台架试车过程中曾多台次出现在不同次检查时Sα数值变化的故障。通过对α1主调节系统工作原理的深入分析,确定试车中Sα变化故障是由于燃油调节机构掺混入空气所致,并得到试车验证。本研究对发动机试车中类似故障的排除具有重要的参考意义。

摩托车发动机空燃比和点火时间单片机控制研究

介绍了采用单片机构成的电控系统,对摩托车发动机的空燃比和点火时间进行控制及调整.该系统可根据发动机不同工况,调整空燃比和点火时间使发动机工作在最佳状态,从而改善发动机性能8%～10%.

开放式实时系统中的自适应调度方法

首先针对开放式实时系统 ,讨论了自适应实时调度的需求情况和自适应技术应用上的关键问题 ;提出了适用于硬实时调度需求的调度参数自适应调整机制 ;重点面向软实时调度需求 ,提出了一种基于模糊控制策略的自适应调度方法 ,它致力于动态跟踪调度对象的负载变化 ,并把截止期错过率控制在期望值附近 .相对于现有方法 。

椭圆形深凹露天矿时效边坡稳定性基础理论研究

假设深凹露天矿边坡岩体强度参数随时间呈平稳性时间序列变化,并视其为连续、均质、各向同性的弹性体,且同时承受自重应力和水平应力共同作用。利用时间序列建模,得到任意时间下相关岩体强度参数的预测值关系式。在对其进行椭圆形喇叭曲面开挖情况下,取其边坡任意水平岩环作为力学分析的模型,结合轴比论、库伦-莫尔理论以及微元体临界下滑条件推导出具有时效性的椭圆形深凹露天矿边坡环向应力表达式,拟合椭圆形深凹露天矿稳定边坡形状。该边坡不仅能保证其稳定性,而且能减小剥采比,改善矿山经济效益。

使带权总完工时间为最小的自由作业排序问题

本文研究多工序排序中的一类自由作业模式。对于使机器带权总完工时间为最小或者使工件带权总完工时间为最小的两类问题,本文用组合方法或者数学规划方法分别给出了稠密时间表的算法或者置换排序的算法,并分析算法的性能比。此方法在理论和应用两方面都是有意义的。

贪婪算法与最坏性能比分析

研究了具有准备时间和延迟时间的自由作业问题 .通过引入虚拟工作 ,证明该问题是强 NP-困难的 ,提出了解决这个问题的一种方法贪婪算法 ,并证明了在只有 2台机器的情况下 ,具有准备时间和延迟时间的自由作业问题使用贪婪算法 ,其最坏性能比是 3/ 2 .

具有延迟时间的自由作业排序问题——最坏性能比分析

研究一类具有延迟时间的自由作业问题 ,证明在机器台数任意的情况下 ,一个简单的贪婪算法的最坏性能比不超过 2 .特别当m =2时 ,证明了该算法的最坏性能比为 3/ 2 ,其中m为机器的台数 .

基于反馈控制的开放式实时系统自适应调度算法设计与实现

对于负载不可预测且资源受限的开放式实时系统,传统"开环"调度算法不能根据系统负载情况调整调度策略,影响系统实时性能或造成资源浪费。采用双闭环反馈控制方法,改进目前开放式实时系统常用的时限驱动总带宽利用率服务器。本方法根据负载情况,动态地为不同实时性能需求的任务分配资源,保证硬实时任务满足时限要求并且提高资源利用率。实验表明,系统负载存在突发的情况下,算法既很好地控制了任务的时限错过率,又得到了较高的资源利用率。

三台机器自由作业稠密时间表的深入研究

工件有不同就绪时间的三台机器自由作业稠密时间表的性能比是7/4。在工件操作长度与机器无关、或者工件操作数不超过2的两种特殊情况下,证明了稠密时间表的性能比可以改进为5/3。

住宅室内PM2.5净化状况的实测研究

为认识住宅室内PM2.5实际的通风净化状况,对北京地区15户住宅客厅和卧室的室内PM2.5浓度、空气净化器和机械新风系统的运行功率及外窗开关状态进行了连续测试记录。基于不同室外PM2.5污染等级下室内PM2.5质量浓度低于35μg/m^3的相对时长,提出了室内PM2.5净化时间达标率的概念,由此分析了室外PM2.5污染等级、房间通风净化方式等对室内PM2.5净化时间达标率的影响。结果表明:现有以开窗率和净化开启率描述的通风净化策略并不理想;对于室外PM2.5污染等级为轻度至重度的情况,通过优化通风净化策略可改善室内PM2.5环境。

传统界面处理的子结构拟动力试验误差分析

通常认为对于梁柱线刚度比非常大的结构,采用传统的界面处理方法(不考虑界面信息传递或仅考虑界面倾覆力矩)误差会非常小。本文对梁柱线刚度比为33.2的钢框架结构(剪切结构),进行基于Open SEES的传统界面处理子结构拟动力试验的模拟,以时程分析的结果作为精确值来对比分析,发现即使梁柱线刚度比很大剪切模型的时候仍然存在较大的误差。我们必须要考虑界面信息的传递,来减小误差提高试验的精度。

具有优先权的自由作业时间表问题研究

研究了具有优先权的自由作业时间表问题,在工件具有准备时间的条件下,给出一种新的启发式算法,其最坏性能比不超过2,猜想该算法的紧界是2-2/(m+1),其中m是机器的台数.证明在3台机器的情况下,该算法的最坏性能比为3/2,且上界是紧的.

精神疲劳实时监测中多面部特征时序分类模型

针对现有疲劳监测方法仅根据单帧图像嘴巴形态进行哈欠识别准确率低,采用阈值法分析眨眼参数适应性较差,无法对疲劳状态的过渡进行实时监测等问题,提出一种新的进行精神疲劳实时监测的多面部特征时序分类模型。首先,通过面部视觉特征提取张口度曲线与虹膜似圆比曲线;然后,采用滑动窗口分段、隐马尔可夫模型(HMM)建模等方法在张口度曲线的基础上构建哈欠特征时序并进行类别标记,在虹膜似圆比曲线的基础上构建眨眼持续时间时序并进行类别标记;最后,在HMM的基础上增加时间戳,以便自适应地选取时序初始时刻点并进行多个特征时序的同步与标记结果的融合。实验结果表明,本文模型可降低哈欠误判率,对不同年龄的人群眨眼具有很好的适应性,并可实现对精神疲劳过渡状态的实时监测。

考虑楼板大开洞及大质量比附属设施的结构抗震性能实例研究

对某楼板大开洞且具有大质量附属设施的复杂钢筋混凝土厂房结构开展抗震性能实例研究。楼板大开洞会导致构件缺少有效的楼板约束,从而使构件发生显著的横向振动,最终构件在双向弯矩等复合内力作用下发生破坏,必须采用分布塑性铰纤维模型对该重要现象进行精细模拟,并应在设计中重点关注该类构件的横向抗弯承载力。大质量比附属设施作为非传统质量调谐阻尼器(TMD),可采用Tsai和Lin建议的简化公式进行参数优化,从而能显著减小主结构的动力响应。对于覆盖面积较大的多点弹簧支撑附属设施,必须有效考虑扭转效应导致的加速度放大,同时不能忽略大质量比对附属设施楼层反应谱的衰减作用。