基于灰箱模型的自循环散热器与空气源热泵耦合特性研究

为兼顾热泵供暖的舒适性与节能性,本文提出一种新型自循环散热器作为空气源热泵的室内末端。通过分析关键部件的运行特性,建立系统热力学灰箱模型,并对其可靠性进行验证。在此基础上,研究自循环散热器与空气源热泵的耦合特性,并利用EES与TRNSYS联合仿真的方法,分析该系统在典型建筑中应用的逐时运行规律和全年运行性能。结果表明:系统性能受多个因素的共同影响,且对压缩机运行频率的改变较为敏感;系统具有较快的热响应速度,能够营造稳定的室内温度环境;在太原市气象条件下,系统全年平均性能系数为2.67,典型工况的性能系数高于常规散热器系统50.28%,具有显著的节能效益。

基于粒子群优化算法的空调负荷灰箱模型辨识

较高精度的空调负荷模型是开发实施有效空调控制策略的重要依据,其有利于促进减小电力能源消耗以节约用电成本。首先,通过对建筑构造、室内外环境和气象因素等影响分析,搭建可用于预测空调负荷的灰箱模型,即三阶的等效热参数模型以及二阶的等效湿阻模型;接着,通过最小化模型输出室内温湿度数据与室内实测温湿度采样数据之间的误差建立优化目标函数;然后,提出并使用基于粒子群优化算法的参数辨识方法获取灰箱模型关键参数。实验研究表明,辨识得到的等效热阻和湿阻模型能准确地反映室内温湿度分布和变化特性,具有预测空调负荷的实际应用价值。

基于黑箱──灰箱理论的机械产品方案设计

运用黑箱灰箱方法建立设计框型 ,规划转化元及其工艺原理 ,进而落实技术过程及功能结构。并分别采用黑箱图 ,黑箱灰化图和灰箱图描述 ,使方案设计成为一种循序渐进的 。

融合机理与数据的灰箱系统建模方法研究

建模和仿真的方法逐渐已经可以解决复杂系统问题。对于符合牛顿物理定律的工程系统,通常采用机理建模的方式建立白箱模型,而对于系统内部结构和特性不明确时采用黑箱建模的方式,用基于数据和统计的建模方法来解决问题。讨论了白箱和黑箱建模方法存在的缺陷;提出一种融合机理和数据的灰箱建模方法,以大气污染物扩散建模为例,从白箱到灰箱和从黑箱到灰箱两个角度阐述如何解决实际问题。通过案例论证了灰箱建模方法的可行性和有效性,并展望未来工作。

打开“灰箱”:基于教学过程的高职课程层诊改探索与实践

高职院校教学质量诊断与改进已成为事关学校内涵建设发展的重要战略举措,如何有效开展高职院校诊改工作成为当前各高职院校在优质校建设中关注的重点问题。高职院校诊改从学校、专业、课程、教师、学生不同层面建立起完整且相对独立的自我质量保证机制,开展自我诊断与改进。无锡职业技术学院在推进教学诊改中,以信息化平台建设为抓手,以课程层为突破口,在建立课程层自我诊断与改进指标体系的基础上,深入课程过程管理,打开教学过程质量管理的"灰箱",实现课程质量管理螺旋式提升。

一种实现灰箱系统故障定位的诊断技术

故障定位是故障诊断的关键之一，而神经网络的训练和学习速度问题，一般不适用于通过在线学习而实现的动态诊断．本文提出一种以对象可知部分数学模型为基础，结合输出补偿构造神经网络，建造基于神经网络状态观测器的深知识诊断方法，实现故障隔离和部件诊断功能．网络补偿部分的联接权采用在线学习方法，具有快速的收敛速度和良好的跟踪特性．

移动灰箱演算中强干扰问题的进一步控制

为了消除移动灰箱演算中的强干扰问题,Levi等人提出了安全灰箱演算.然而,安全灰箱演算中引入的反动作却带来了新的安全隐患.为了消除上述安全隐患,提出了鲁棒灰箱演算.鲁棒灰箱演算在依靠反动作解决强干扰问题的同时,利用反动作的参数明确了该反动作的使用对象,有效地消除了安全灰箱演算中的不安全因素.对防火墙跨越的描述和对多元异步p-演算的翻译显示鲁棒灰箱演算依然具有较强的类似移动灰箱演算和安全灰箱演算的表达能力.同时还就鲁棒灰箱演算的类型问题作了初步的探讨,给出并证明了一套可以描述进程和能力的移动性和线程数两个属性的类型系统.研究结果初步表明,鲁棒灰箱演算可以成为移动计算形式化描述中的有力工具.

三轴液压仿真转台灰箱辩识研究

三轴液压仿真转台由于伺服阀的非线性及框架间速度和力矩耦合特性使系统的模型非常复杂,常规的理论建模方法建立的数学模型与实际的系统相差较大,这使得鲁棒控制在液压转台中的应用受到一定限制。根据系统模型的结构特征和系统的实际特性对系统进行灰箱辩识是解决这一问题的最好办法。文中通过具体实例说明这种建模方法的有效性。

超高压电抗器电感计算灰箱模型与优化

现有的超高压电抗器电感解析和经验计算公式误差大于工程要求的1%,电感计算误差大时会导致电抗器的优化结果较差。该文基于电磁原理建立修正电感计算经验公式,将误差降低至约1%,并建立先验电磁原理的可辨识电感计算灰箱模型。基于数值模拟得到电感样本数据集,通过引入自适应变异因子和最优个体,建立改进差分进化算法并对灰箱模型进行参数识别,得到0.1%误差的高精度电感计算模型。使用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对超高压电抗器进行优化设计,将电抗器的导线质量和损耗分别减少了21.4%、18.6%。实验证明了经参数辨识得到的电感计算灰箱模型的正确性和优化方法的有效性。该文建立的电抗器电感参数辨识方法为高精度电感计算提供了一条新的理论和实践思路。

基于Bayes技术的小型无人直升机灰箱建模

高精度的动态模型是实现小型无人直升机高性能自主飞行控制的基础.给出了在灰箱建模框架下辨识小型无人直升机动态模型的系统性方法.在合理的假设下,将非线性机理运动方程简化并进行横、纵向解耦,在悬停点附近线性化得到横、纵向的参数化状态空间模型,以区间均匀分布的方式合理表达了待辨识参数的先验分布.将辨识问题构造成Bayes的极大后验(MAP)估计问题,并进一步转化为约束非线性优化问题,采用拟牛顿法求解.辨识步骤在离散时域中进行,利用sinch算法将连续时域的状态空间参数化问题映射到离散域.提出的小型无人直升机灰箱建模方法有效减少了对辨识实验的要求,获得的对象连续域状态空间模型具有良好的预报精度,并适用于控制器的设计.

重型单轴燃气轮机的机理型灰箱建模方法的研究

本文采用机理型灰箱建模方法对重型单轴燃气轮-发电机组的动力学特性进行了研究,建立了一个通用的重型单轴燃气轮机的动力学模型。该模型具有结构简明、形式通用以及参数易于确定的优点。

灰箱辨识在连续回转电液伺服马达中的应用

为能准确地获得新型连续回转电液伺服马达系统的性能参数,建立了系统的灰箱辨识模型,采用灰箱建模理论进行参数辨识,通过matlab辨识工具箱利用液压系统已知的参数来辨识难以求得的参数.该辨识是一种基于系统物理结构和输入输出测量数据的方法,不但利用了系统的先验物理知识,而且考虑了过程噪声所造成的模型不确定性,能够很好地把握实际系统行为的本质.实验结果证明:该方法对于获得准确液压系统性能参数,建立一个准确模型是非常有效的.

基于反应基元的非线性系统灰箱建模方法

提出一种基于反应基元的建立复杂非线性系统模型的灰箱建模方法。首先根据先验知识及系统特性分析引入过程的初始反应基元,并以此为出发点建立结构逼近神经网络模型,实现基元之间的关联,赋予网络节点实际的物理意义;然后,通过提出的最小化预测误差,结合逐步回归分析方法选择最优反应基元,优化网络结构,建立起表示系统变量关系的灰箱模型。以实际橡胶硫化促进剂制备的间歇反应过程作为实验对象,建立以生成物浓度为输出的数学模型,达到较高的输出预测精度。

燃煤机组SCR脱硝系统灰箱建模及其动态前馈控制

建立了SCR (Selective Catalytic Reduction,SCR)系统的灰箱模型,在此基础上,提出了一种基于神经网络逆模型的动态前馈控制策略。通过分析SCR脱硝系统的运行特性建立了SCR脱硝系统的机理模型,然后结合实际运行数据对机理模型参数进行优化,建立起与实际系统相吻合的脱硝系统模型;设计了脱硝系统的逆模型动态前馈控制策略,运用随机数据充分激励脱硝系统模型,得到输入输出数据用于逆模型的训练,然后采用已经训练好的逆模型的输出作为动态前馈控制信号,保证了系统输出在设定值附近,通过某燃煤机组SCR脱硝系统的实际运行数据验证了脱硝系统动态前馈控制的有效性。

浅谈“司外揣内”与“黑箱”、“白箱”、“灰箱”理论

“司外揣内”、“司内揣外”这种古老的对自然界的观察方法与近代控制论的“白箱”、“黑箱”、“灰箱”理论有相似之处 ,其实质都是从整体上把握证的本质 ,从整体上认识和调节人体机能 ,达到“活人”之目的。

灰箱:诗的空白结构与功能

诗的这个"灰箱",实质上是一个载负着审美模糊信息的诗的"空白结构"。这个结构与绘画艺术中的"空白"、书法艺术中的"飞白"、舞蹈艺术中的"定格"、音乐艺术中的"休止"、戏剧艺术中的"静场"一样,具有其他结构所无法替代的独特艺术作用。

基于安全灰箱演算的物联网移动性建模验证

物联网的建模和验证是物联网研究的一个重要领域。由于集成了物理进程,物联网表现出传统软件系统所不具备的物理特性。这些性质作为物联网系统中必不可少的一部分,必须在物联网模型中进行描述。移动性作为一种物理属性,能够描述物联网中物理实体的移动以及信息的流动,本文对物联网的移动性进行研究,提出了一种基于安全灰箱演算的物联网模型,并且使用灰箱逻辑对其进行分析验证。该方法能够对物联网的移动性进行描述分析,适用于具有移动特征的物联网应用。以欧洲火车控制系统(ETCS)为例,验证了本文建模和验证方法的可行性。

灰箱辨识在二系悬挂参数估计中的应用

介绍了灰箱辨识在铁道车辆二系悬挂参数估计中的应用,运用灰箱辨识方法估计二系悬挂的质量、阻尼和刚度参数,并比较了两种灰箱辨识软件工具MoCaVa和CTSM的辨识结果。分析辨识结果发现MoCaVa在测量噪声存在时比较精确的估计出线性模型的结构参数,且辨识结果对参数初值具有鲁棒性。该方法对监测车辆的运行状态,诊断车辆故障具有重要意义。

包装机械方案设计的“黑箱-灰箱”理论

运用“黑箱－灰箱”方法建立设计框型、规划转化元及其工艺原理，进而落实技术过程及功能结构。并分别采用黑箱图、黑箱灰化图和灰箱图描述，使方案设计成为一种循序渐进的、不断深化的创造过程。

结构分离和参数分离的灰箱建模

为解决复杂系统的建模问题,以石化工业中广泛应用的连续搅拌釜式反应器(CSTR)为背景,提出以结构分离和参数分离为基础的灰箱建模方法。建模的思路是充分利用系统的先验知识,最大可能的保留系统的已知结构和参数,以保证建立的模型从内部到外部逼近原型系统。在对非线性系统进行结构分解后,建模步骤分两步进行:对反应速率中的Arrhenius方程进行对数变换,可使用便捷、有效的最小二乘算法拟合其中的未知参数;仅对线性部分的未知参数进行辨识,不仅大大降低模型的训练时间,更是提高了模型的灰箱性,从而保证模型的可靠性和泛化能力。通过与常规使用的全参数辨识的建模方法对比,证明了该方法的有效性.