有限差分方法下组件通量精细分布重构方法

为准确处理中子探测器的响应，对于扩散差分计算得出的通量分布也有必要进行组件通量精细分布重构，二维双二次样条函数是最理想、方便的选择。给出了实现的具体方法和公式。此方法可适应任何通量分布形状、任意网格划分，并在组件边缘保证中子流连续。

基于截面偏差的堆芯功率分布重构方法研究

提出了一种将功率偏差归结为组件等效截面偏差的堆芯功率分布重构方法。通过对影响功率分布的各种因素进行分析,引入组件截面偏差从而构造出功率偏差,然后将功率重构转化为一个多极值优化搜索问题。采用全局搜索能力较强的特征统计算法(CSA)对影响因素进行了搜索和复现。以秦山二期核电站2号机组为例,选取氙毒波动和慢化剂温度场变化两个因素进行了测试。结果表明,对于所构造的例题,本方法可成功搜索出影响因素,重构后最大功率偏差从5%降低至0.1%,初步验证了本方法的可行性。

最小二乘支持向量机在堆芯功率分布重构中的应用

应用最小二乘支持向量机(LS-SVM)进行了堆芯轴向功率分布重构的研究,通过6节堆内中子探测器的信号重构出堆芯轴向18个节块的功率。使用ACP-100模块式小堆的7 740套轴向功率分布对LS-SVM重构算法进行了验证,实验结果表明:LS-SVM算法的重构精度远优于交替条件期望(ACE)算法,且LS-SVM算法具有良好的鲁棒性。

堆芯功率分布重构的两种空间统计性算法

本工作提出两种基于空间统计性理论的堆芯功率分布重构算法:普通克里金方法是一种基于空间自协方差的最优插值法;卡尔曼滤波方法是一种有效结合理论计算与测量数据的数据同化方法。应用秦山第二核电厂3号机组和大亚湾核电站1号机组的测量数据对上述两种方法的功率分布重构精度进行了验证,并与耦合系数法(CECOR)的重构精度进行了比较。结果表明,两种方法的重构误差均满足工程要求,且重构精度优于耦合系数法。

新型可重构分布式天线与反射面:性能分析与原型验证

可重构分布式天线与反射面(Reconfigurable Distributed Antenna and Reflecting Surface, RDARS)作为一种新型的无线通信架构,可以为无线通信系统带来显著的性能增益。基于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)可改变电磁特性,重构了无线传播环境,为系统引入“反射增益”的设计思想,将此设计理念融入分布式天线系统(Distributed Antenna System, DAS),提出了为DAS的射频远端单元(Remote Radio Unit, RRU)赋予反射功能的新型RDARS架构。利用控制电路,RDARS中的每个单元可灵活切换“反射态”与“连接态”。低功耗的“反射态”单元反射信号为无线网络引入“反射增益”,“连接态”单元发射或接收信号获得“分布式增益”。基站与RDARS的联合设计可适配不同的通信需求,实现性能与功耗之间的平衡并显著提升系统性能。通过理论分析、仿真与原型验证,结果验证了RDARS能显著提升系统性能,在未来6G无线通信系统中具有巨大应用前景。

可重构分布式天线和反射面辅助的集成传感和通信系统演绎

集成传感和通信系统(ISAC)是一种通过赋予无线通信传感能力来升级物理系统的解决方案,我们开发了一个可重构分布式天线和反射面(RDARS)辅助的集成传感和通信(ISAC)系统原型。该原型采用可编程元件,根据需求动态调整工作模式,优化信号传输和传感性能。用户定位功能可靠,且不会对通信速率造成影响。系统可应用于室内导航、智能交通等领域,并展示了在6G系统中的潜在应用,为未来需要同时进行通信和传感的应用提供了重要的技术支持和创新思路。

基于改进遗传算法双重约束的FBG应变分布重构研究

光纤布拉格光栅(FBG)已广泛应用于应变参数测量中,但非均匀应变易引起FBG光谱变形而无法进行波长检测,因此需重构沿FBG的应变分布。针对应变分布重构效果差且收敛速度慢的难题,在深入研究改进遗传算法的基础上,提出基于FBG光谱中心波长位置与反射率双重约束的应变分布重构理论,显著改善了重构的非唯一性和置信度。同时,假设应变分布为多项式形式,通过对多项式系数的重构实现应变分布的重构,大大提高了重构的速度。在此基础上开展了应变分布参数重构仿真实验,多项式系数重构误差均小于1.5%;结合两端固定压杆调谐光纤光栅实验,验证了该应变分布重构方法的有效性、适用性和可操作性,形成了一种快速有效的应变分布重构方法。

基于贝叶斯推断的堆芯功率分布重构

基于贝叶斯推断理论,实现了一种有效融合堆内中子探测器实际测量值与中子学理论计算值两类信息的堆芯功率分布重构斱法。应用大亚湾核电站1号机组的测量数据对贝叶斯推断斱法的功率分布重构精度进行了验证,幵将贝叶斯推断斱法与卡尔曼滤波斱法以及耦合系数法进行了精度对比。验证结果显示,贝叶斯推断斱法在整个循环寿期内的均斱根误差、最大相对误差、功率峰重构误差分别不大于0.31%、1.64%和0.07%,且重构精度优于卡尔曼滤波斱法以及耦合系数法。重构精度以及计算速度表明贝叶斯推断斱法有潜力被应用于功率分布在线监测系统。

基于混沌遗传算法的非均匀应变分布重构研究

针对基本遗传算法在解决实际最优化问题时可能存在的收敛速度慢、易于陷入局部最优解等问题,提出从适应度排序标定和混沌算子嵌入两方面进行算法性能的改进。前者避免了传统适应度值计算方法中较小目标函数值导致的具有过大适应度值的个体对种群进化方向的影响,使得种群始终能够保持恒定的进化压差促进最优解的搜索;后者则增强了遗传算法局部搜索的能力,从而提高了近似最优解向全局最优解转化的可能性。在此基础上,建立了一种基于混沌遗传算法的光纤布拉格光栅(FBG)轴向非均匀应变分布重构方法,仿真算例表明,混沌遗传算法有效改善了非均匀应变分布重构算法的收敛性能,提高了重构的精度。讨论了算法中相关参数的设置对非均匀应变分布重构精度的影响。

电磁无损检测中的自然磁化分布反演方法——双层平面分布磁荷重构

文章就一种简化的典型三维磁化数值计算模型——双层平面分布磁化的反演重构进行了数值研究。重构中采用了最速下降优化算法并选择磁荷作为磁化的表征量,解决了磁化分布反演中的不适定问题。具体内容包括:①推导了双层平面磁荷分布重构问题的控制方程。②提出了一种有效的初值选取方法,对双层平面磁荷分布的重构问题进行了正则化,形成了双层磁荷分布重构算法。③对多组模拟检测信号,对相应磁荷分布进行了重构计算。数值计算结果验证了所提算法对双层平面磁荷分布重构的有效性。

FBG非均匀应变分布的动态粒子群算法重构研究

基于动态粒子群算法(DPSO)和传输矩阵法,提出了一种新的光纤布喇格光栅(FBG)轴向非均匀应变分布重构方法。利用光栅轴向采样点处的应变值作为粒子,让其在解空间中模拟鸟群行为进行搜索,算法的惯性权重w根据不同粒子与当前种群中全局最优粒子距离的大小进行动态调整,加快了算法收敛到最优点的速度。采用DPSO对线性、二次、正弦、不连续等4种应变分布形式进行了应变重构,并与量子行为粒子群优化算法(QPSO)的重构结果进行了比较,仿真结果表明,DPSO优化算法可有效地进行光栅轴向非均匀应变分布的重构,精度和迭代速度较QPSO法有显著提高。

正则化径向基函数神经网络在堆芯轴向功率分布重构中的应用

将正则化径向基函数(RBF)神经网络应用于堆芯轴向功率分布重构,通过6节堆外中子探测器的读数值重构堆芯轴向功率分布。使用ACP-100模块式小堆的7740套功率分布以及对应的模拟堆外探测器读数,对RBF神经网络重构方法进行了验证,结果表明:正则化RBF神经网络重构方法可以精确地重构出堆芯轴向功率分布,并且具有良好的鲁棒性,可以克服功率分布重构问题所固有的不适定性。

基于压缩感知的分布式语音压缩与重构

本文首先阐述了压缩感知(CS)的理论框架,然后分析了语音信号的特点——短时平稳性、离散余弦(DCT)基下的稀疏性,最后提出了基于CS理论的分布式语音压缩重构的框架。基于此框架采用基追踪(BP)和正交匹配追踪(OMP)算法对已压缩的语音信号进行重构,得出结论:每帧语音信号选取的帧长的大小,基于CS理论压缩得到的观测数的多少,都对重构性能有影响。

符合IEC 61499的分布可重构STEP-NC控制器设计

针对作为网络化可重构生产线底层生产设备网络物理节点的数控设备控制器,分析了目前符合STEP-NC的开放式结构数控系统对分布可重构制造环境的适应性能及需要增强的环节。引入IEC 61499分布式控制机制,通过提高单台设备控制器分布可重构控制能力来提高其对生产线制造环境的综合适应能力。将加工特征作为联系两个机制的桥梁,建立了符合IEC 61499机制的数控设备Device模型。该模型设计了基于轴控制的Resource模型与本地加工功能块为主体的设备柔性控制结构,详细说明了加工事件驱动的各功能子模块的设计方法。该建模方法在四轴控制开发平台上进行了实例应用。

基于多源数据融合的翼型表面压强精细化重构方法

在风洞试验模型表面布置测压孔是获得表面压力分布的重要手段,但受限于空间位置和试验成本,通常难以在复杂模型表面布置足量的测压孔获得完整的表面压力分布信息,直接积分获得的升力和力矩精度不足,因此提出了一种融合稀疏的风洞试验数据和数值计算(CFD)数据的方法,通过较少的风洞测压试验数据获得高精度的压力分布。首先通过本征正交分解技术提取数值计算数据的压力分布低维特征(POD基函数),然后利用稀疏的试验测压数据,通过压缩感知算法获得基函数的坐标,最后将坐标转化到物理空间重构出压力分布。利用定常固定翼型变状态以及变几何变来流状态算例验证该方法的精度,重构结果均能精确匹配试验结果。该重构方法可在一定程度上解决空间受限稀疏观测条件下的分布载荷精细化重构难题。

基于本征正交分解的环境温度分布快速预测模型研究

本文基于Karhunen-Loeve分解的原理,使用本征正交分解方法(Proper Orthogonal Decomposition,POD)对高维非线性的流动及传热过程进行降阶,获得研究对象所处流场的各阶模态以用于温度场的重构预测。将本征正交分解模型预测温度分布的准确度及响应速度和通过流动及传热控制方程的离散求解获取温度分布的过程进行对比,对比结果显示本征正交分解具有较高的准确度和更加敏捷的温度预测响应速度,并且其预测过程占用更少的计算资源。结果显示,每次离散求解流动及传热控制方程约耗时93 s,而使用本征正交分解模型获取热环境所需的时间约为6 ms,并且后者的平均泛化误差小于5%。

基于Holon的可重构MES的研究

论述了 Holon的内部结构、通讯机制和协同方式 ,在深入分析企业业务活动本质特征的基础上 ,运用面向对象的方法 ,定义了企业 MES的Holon模型 ,给出了系统控制软件的分布式网络计算模型 ,提出了 3种重构方式。并通过一个库存管理的实例 ,验证了所提出的重构方法是切实可行的。

一种适用于复杂边界的粒子法数值积分初始布置优化算法

为提高粒子法研究中初场计算节点的空间分布质量,包括计算域内部计算节点分布的各向同性和计算域边界附近计算节点对理论边界的贴体性,提出了一种计算节点(即粒子)初场布置的优化方法。该方法借助网格控制求解域的边界,采用粒子迁移模型使流体粒子自适应地发展为均匀各向同性的分布状态。为了将网格的信息耦合进粒子法的粒子迁移模型中,在粒子迁移模型中引入了基于边界网格的数值积分算法。验证算例包括二维椭圆、二维转子泵、三维复杂腔体、三维球体等,验证结果表明:所提出的初场布置优化算法能够保证流体域内粒子的均匀各向同性分布,并减小边界粒子与理论边界的偏差值,降低边界粒子数密度的噪点;在液滴模拟中,优化初场布置后的圆度误差较传统初场布置减小了78.6%。

FBG轴向非均匀应变分布的遗传规划重构方法

针对现有的光纤Bragg光栅轴向非均匀重构方法需预先对应变分布形式做假设而实际结构中应变分布是任意的这一问题,基于新兴的遗传规划(GP)算法,提出一种重构FBG轴向非均匀应变分布的方法,利用GP自动设计并优化应变分布的函数表达式,使应变重构的空间分辨率可以达到任意值。多种应变分布形式下的应变重构仿真结果表明,GP方法可以有效地进行光栅轴向非均匀应变分布的连续重构,精度和计算效率较现有方法有明显提高。

非时钟同步的单向排队时延测量估计方法

提出了一种测量和估计网络端到端单向排队时延的新方法。与消除时钟偏差和时钟频差的现有方法相比,新方法完全不需要测量端之间的时钟同步。探测分组之间的发送和到达时间间隔在两端分别测量,然后利用傅立叶域-时间域的迭代重构算法估计端到端单向排队时延的分布特性。仿真和分析结果表明新方法具有很好的实时性、准确性和顽健性。