纯电动中型客车传动系参数的模型在环优化

文章针对纯电动中型客车传动系参数优化问题,以传动系中变速器的传动比为优化变量,以车辆动力性和经济性为优化目标,采用模型在环优化(non-optimization with model in loop,OML)方法,利用Simscape物理建模工具建立电动客车模型,结合带精英策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm NSGA-Ⅱ)对纯电动客车传动系参数进行优化,并基于最小二乘法组合赋权法进行Pareto解集选优确定出最优解。优化结果表明,利用OML方法在约束条件范围内合理地优化了变速器的传动比,加速时间和比能耗分别降低了6%和3.9%,达到了整车动力性和经济性协同优化的目的,为实车开发提供了理论参考。

三轮高压除水环控系统优化数学模型

针对国外商用飞机基本上采用三轮高压除水环控系统 ,为此对该系统建立优化数学模型 .选用合理的设计变量 ,以飞机起飞燃油重量代偿损失作为优化设计的目标函数 .确定约束条件 ,用混合罚函数法求解上述数学模型 .其计算结果可作为设计研究三轮高压除水环控系统的理论依据 .

四轮高压除水环控系统优化数学模型

国外商用飞机基本上采用三轮高压除水环控系统 .在B 777的环控系统中已开始采用四轮高压除水 ,介绍了此系统建立其优化数学模型 ,选用合理的设计变量 ,以飞机起飞燃油重量代偿损失作为优化设计的目标函数 ,确定约束条件 ,用混合罚函数法求解上述数学模型 .

基于消防双层隔热环氧板最优化设计的数学模型构造和其应用

利用构建数学模型对于研究其他各类自然科学具有重要意义。数学模型不仅是连接数学和其他学科的必要工具,也是问题质化和量化研究的重要手段。本文介绍了基于消防双层隔热环氧板最优化设计的数学模型,并给出了数学模型的定义,归纳了其性质,展示了完整的数学模型构建方法和一般步骤。并使用此方法分析优化了消防双层隔热环氧板设计的数学模型,得出最优化结果。

斜拉桥索塔锚固区环向预应力筋优化方法研究

为防止斜拉桥索塔锚固区开裂、改善锚固区应力分布,基于遗传算法结合三维数值仿真提出一种索塔锚固区环向预应力筋优化方法,该方法利用数值仿真模型识别混凝土待优化区域,将张拉系数作为设计变量,建立数学优化模型,再结合遗传算法不断迭代优化设计变量,使索塔锚固区达到最优应力状态。以溧宁高速公路景宁高架段斜拉桥为背景,通过数值仿真和足尺模型试验,建立优化模型并采用遗传算法以锚固区应力水平为优化目标对索塔锚固区环向预应力筋进行优化迭代,并依据实测预应力损失修正优化方案。结果表明:环向预应力筋能为锚固区塔壁提供6~8 MPa的预压应力,可有效增强锚固区塔壁的抗拉能力;足尺模型试验实测预应力损失约为10%,且通过试验测得的应力值与理论计算值相吻合,数值仿真结果准确;采用最终得到的预应力方案可使索塔锚固区最大拉应力降低27.1%,有效改善锚固区应力分布状况。

基于电流环优化的双三相永磁同步电机双二阶模型预测控制

为解决传统模型预测电流控制(MPC)迭代计算次数多的问题,提高双三相永磁同步电机电压矢量合成中方向和幅值两自由度的灵活性,减少输出转矩脉动和电流脉动,提出一种基于电流环优化的双二阶模型预测控制算法。相比常规速度环采用PI和电流环采用传统MPC的控制算法,该算法速度环采用了二阶MPC控制方式,减少了速度调节时间,增加了电机抗扰性;电流环采用了二阶MPC控制方式,并将传统迭代计算方法改进为通过解析函数一次算出应输出电压矢量的方向和幅值,并增加了输出电压矢量的灵活性。运用四矢量SVPWM对电压矢量进行调制,以便减少谐波子空间的电流幅值。仿真结果表明该算法显著减少了转矩脉动和电流脉动,增加了电机的暂态性能。

TA-BAC:基于有向无环图的访问控制模型

为解决传统访问控制模型存在有效期内策略获取困难、传输过程安全性低等问题,研究更细粒度、更具适用性的基于属性权能的访问控制模型(token attribute based access control, TA-BAC)。构建一种基于DAG区块链的TA-BAC访问控制模型;实现轻量化区块链存储,设计灵活的策略获取流程;引入基于属性的加密算法实现访问控制流程中凭证token的安全性增强机制。对优化后的访问控制模型进行分析验证,其结果表明,该模型具有较好的安全性和更高的性能,面对不同规模的访问控制场景具备良好的适用性。

近似模型在非均匀环肋圆柱耐压壳优化中的应用研究

为提高潜水器耐压壳的稳定性和材料的利用率,该文在圆柱耐压壳设计中引入了非均匀肋骨布置方案,采用不等刚度不等间距分布的肋骨形式。在优化过程中,引入了近似模型技术,提出基于近似模型的非均匀环肋圆柱壳结构优化设计方法,通过试验设计在设计空间内选取样本点,建立近似模型,并以此搭建了近似模型优化策略对环肋圆柱耐压壳进行优化。研究结果表明,对于非均匀环肋圆柱壳采用合理的肋骨布置方案能有效地提高其力学性能及材料利用率;二阶RSM近似模型和RBF近似模型均能合理反映样本空间的样本点,基于近似模型优化方法能以较小的计算量克服优化过程中出现的数值噪声和错误。良好的优化结果表明该优化方法具有广泛的应用前景和空间。

330kV绝缘子串电压分布和屏蔽环位置的优化

为计算330kV线路绝缘子串电压分布和优化屏蔽环的位置,建立了考虑屏蔽环、分裂导线、杆塔、联板、悬垂线夹和其它连接金具的三维静电场有限元模型。计算并讨论了带和不带屏蔽环、带和不带联板的绝缘子串电压分布以及屏蔽环位置变化对电压分布的影响。结果表明,导线和杆塔侧绝缘子承受较高电压,屏蔽环可有效改善其附近绝缘子上承受的电压,理论上有一最优位置;导线侧金具对电压分布影响较大,计算模型中应考虑。

楔环连接结构参数化有限元优化设计

利用APDL语言对ANSYS软件进行二次开发,建立楔环连接结构的参数化有限元模型。为提高该连接结构的强度,文中以楔环尺寸及环腔倒角为设计变量,以结构最大应力比为目标函数,建立优化数学模型,采用梯度法进行求解,优化后的结果表明,拉伸载荷下结构的最大等效应力降低26.4%,安全系数由1.08提高到1.46,且结构的刚度得以增强。文中的实践说明,采用非线性有限元法和优化方法对连接结构进行优化能够取得满意的效果。

楔环连接结构两种有限元优化设计方案研究

利用APDL语言对ANSYS软件进行二次开发,建立楔环连接结构的参数化有限元模型。为了对该结构进行优化设计,以楔环径向和轴向尺寸为设计变量,以结构最大应力比为目标函数设计结构的增强优化方案,以结构的各件应力比差的平方和为目标函数设计结构的等强设计方案。采用基于共轭梯度法的一阶优化方法求解,增强优化的结果表明,拉伸载荷下结构的最大等效应力降低21.1％,安全系数由1.08提高到1.37,可达到增强设计目的；等强优化的结果表明,优化后结构各件应力比接近,应力比差的平方和从0.600降为0.067,可以达到等强设计目的。实践说明采用非线性有限元法和一阶优化法对连接结构进行优化能够取得预想的效果。

薄壁圆柱壳楔环连接结构优化设计

文中针对薄壁圆柱壳楔环连接结构,开展了基于参数化模型和有限元法的楔环连接结构优化研究,建立了以楔环连接结构的主要几何参数为设计变量、楔环连接结构的附加面积为目标函数的优化模型,采用组合优化策略进行了优化分析。数值算例的结果表明:在组合优化策略的控制下,通过调整设计变量,合理地提升结构应力水平,获得满足尺寸要求、结构承载力要求和附加面积最小的设计方案,使材料性能得到更有效的利用。文中的研究工作为薄壁圆柱壳楔环连接结构设计提供了理论基础,有助于楔环连接结构的设计应用。

基于新型移相变压器的单电源配电环网潮流优化

为了在配电环网中同时优化潮流和降低损耗,提出了一种新型移相变压器(PST)及其潮流优化控制模型。PST采用了双绕组变压器结构,比ST有更大的调压、移相、潮流调节范围。推导了PST在配电环网中进行潮流控制的规律,分析了计及PST时配电环网的有功损耗优化及其实现条件,提出了结合网络损耗旳潮流优化模型和PST的抽头算法。仿真结果表明,PST具有良好的潮流调节性能,能在保证电网安全稳定运行的前提下,同时实现潮流的合理分布与有功损耗优化,充分提高设备的利用率。相比其他灵活交流输电系统(FACTS)器件,低成本的PST能实现投资效益与运行经济性之间的均衡,应用前景广阔。

环北部湾地区水资源优化配置研究

针对环北部湾地区水资源利用存在地下水超采、挤占河道生态用水、局部水污染等问题,为合理开发利用水资源,通过水利工程节点网络图构建水资源优化配置模型,经模型分析计算并综合考虑水系河网结构、水资源特点、缺水地区分布、水源解决方案及行政区划的空间位置,统筹本地水与外调水等关系,初步提出环北部湾地区水资源配置方案和总体布局,为构建环北部湾地区供水安全保障体系提供依据。

一种纯滞后过程的串级双环状态反馈优化设计方法

纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过仿真实验,证实该方法相当有效。

环日本海地区的航线优化研究

随着环日本海地区贸易往来的频繁,优化该地区航运网络结构,提升海运通达性,成为推动该地区经济发展的重要手段。因此,提出一个以航运企业利润最大为目标的航线网络优化模型。该模型综合考虑航线、船型与需求间的关系,以船舶的载重量为约束,优化航运企业的资源配置,设计航线及选择适宜船型。利用实际数据对该模型进行检验,结果显示,优化的航线网络以及确定船型在不同经济条件下有所差别,可为环日本海航线的开辟与运营提供借鉴。

双曲柄环板式针摆行星传动的参数优化

针对所研制的新型双曲柄环板式针摆行星减速器,在选择最优齿形与准确力分析的基础上,建立了以偏心距a、针齿套半径rrp和针齿销半径rsp为设计变量,以整机承载能力最大为目标函数,并满足十一项约束条件的参数优化模型.由优化设计结果可知,在机型一定的条件下,经优化设计出的新型双曲柄环板式针摆行星减速器整机承载能力得到较大提高.

基于嵌套粒子群算法的多涡环微下击暴流模型参数选择方法

提出一种使用嵌套粒子群算法，根据微下击暴流水平垂直风速最大峰值比选择多涡环微下击暴流模型参数的方法．设计了包括目标群和中间群的嵌套式粒子群结构，使用中间群寻找水平垂直最大风速，并使用目标群最终选择模型参数．用该方法计算了水平垂直风速峰值比在0．3—0．7之间的多组多涡环微下击暴流模型参数，最终生成的微下击暴流场的水平垂直风速峰值比与预设值误差的数量级在10^-4以内．

径-轴向轧环实验机的导向机构运动学分析和优化

导向机构是径-轴向轧环设备的关键构件之一,对轧环过程能否平稳顺利进行和环件成形有重要影响。文章分析了径-轴向轧环实验机导向机构的运动特点,运用解析法对该机构进行了运动学分析,得到了抱角和油缸摆角的关系。基于动力学仿真软件ADAMS建立了实验机导向机构的参数化的虚拟样机模型,并以油缸转动时的最小摆角为目标函数,以各部件的装配位置为设计变量,对实验机的导向机构进行了优化,经迭代计算,使得油缸摆角比原设计减小了24.9%。研究结论为径-轴向轧环机实验机导向机构的优化设计提供了理论依据。

基于指派模型的导弹装备体系弹种优化设计

针对体系作战中多弹种协同完成多类型作战任务的需求,建立了以导弹装备体系效能为引导的弹种优化设计结构框架,以综合考虑任务、成本和风险影响因素的装备体系效能最优为目标,构建了指派模型,并给出了该模型的约束条件。针对该优化问题的可行解空间较大、计算时间较长的特点,设计了基于作战环的模型快速求解方法,以加快设计过程。算例分析结果表明:该指派模型能够实现导弹装备体系中最优弹种设计方案的求解,同时引入作战环可以极大地缩小可行域,从而显著提高设计计算效率。