喷气燃料烃类组成与性质构效关系研究进展

通过喷气燃料分子水平研究和表征,掌握喷气燃料烃类组成,进而与理化性质进行构效联系,对喷气燃料性质预测、快评技术研发和高性能喷气燃料设计等具有重要指导作用。综述了喷气燃料的燃烧性、挥发性、低温流动性、安定性、润滑性、导电性、洁净性和燃料烃类组成与常规理化性质的定性关联规律,归纳了具有代表性的定量关系模型。总结了燃料的化学组成分析手段,认为全二维气相色谱应用于喷气燃料烃族及碳数分布等分子水平表征更准确。展望了预测模型的开发方向,指出相比于现有多元线性回归(MLR)、加权平均(WA)、偏最小二乘(PLS)、修正加权平均(MWA)、支持向量机(SVM)等建模方法,人工神经网络(ANN)是未来定量关系模型的研究重点。

基于麻雀搜索算法的涡喷发动机控制研究

为了改善微型涡喷发动机的控制性能,针对传统比例积分微分(PID)控制器难以进行在线调参和参数优化的问题,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)的控制方法。首先,利用实验获取的涡喷发动机数据进行系统辨识,建立涡喷发动机的数学模型;其次,采用模糊控制设计了模糊PID控制器;最后,利用SSA对模糊PID控制器的参数进行优化。仿真结果表明:基于SSA的模糊PID控制方法在涡喷发动机转速控制系统中性能显著提升,上升时间为0.22 s,超调量为8.02%,干扰调整时间为1.05 s。相较于传统PID和模糊PID控制方法,该方法的响应速度分别提高了64.1%和43.9%,超调量分别减少了18.08%和7.58%,干扰调整时间分别缩短了52.3%和34.4%。

圆弧型指尖密封径向极限变形量的计算方法研究

指尖密封是一种允许产生径向变形的接触式密封技术,径向极限变形制约着其使用工况要求。为揭示圆弧型指尖密封结构对径向极限变形的影响规律,构建了指尖密封径向极限变形量的数学计算模型,并与有限元分析结果进行了对比,研究了结构参数的影响。研究表明:数学计算模型计算结果与有限元分析结果误差为4.88%;指尖密封径向极限变形量随指梁间隙、指梁根圆直径、指梁型线圆弧半径等结构参数的增加而增加;随周向角、指梁顶圆直径、指梁基圆半径等结构参数的增加而减小;结构参数影响程度由大到小依次为:指梁间隙、周向角、指梁根圆和指梁顶圆、指梁基圆、指梁型线圆;其中,指梁根圆和指梁顶圆的影响需要根据具体结构尺寸来确定;指梁间隙影响程度最大,指梁间隙每增加1 mm,小尺寸指尖密封径向极限变形量就会增加10.005 mm,大尺寸的就会增加9.03 mm。

基于GC-MS的喷气燃料组成-性质定量关系研究

利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对67个喷气燃料进行分子水平表征,并按9类烃族组成(正构烷烃、异构烷烃、单环烷烃、多环烷烃、烷基苯、茚满及四氢萘、萘类及茚类、苊及苊烯类、苯并噻吩及二苯并噻吩)和13类碳数(C_(7)~C _(19))分类,形成一系列组成矩阵。测定了7类理化性质,包括密度、热值、闪点、黏度、烟点、苯胺点和馏程,定义了各碳数下不同烃族的代表性化合物和平均性质(密度、热值、闪点和黏度)。采用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘(PLS)和修正加权平均(MWA)3种算法建立了喷气燃料组成-性质定量模型。综合比较,组成与密度、热值、闪点、烟点和苯胺点的定量模型均基于PLS预测效果更优,对应的均方根误差(RMSE)分别为0.0008 g/cm^(3)、0.0302 MJ/kg、1.3418℃、6.01×10^(-5 )mm、0.7293℃;组成与黏度的定量模型基于MWA时预测效果更优,其RMSE为0.0333 mm^(2)/s。

数学建模竞赛视角下高职数学教学探索与实践

传统的赛教融合模式在数学课程设置、教师队伍建设、互联网创新教学措施等方面存在的不足之后,给出了四个方面的改革建议:一是开展课程改革,将建模思维融入数学课堂全过程中;二是完善教师队伍和培训体系,充分发挥主导作用;三是发挥信息化优势,提升教学效能;四是强化实践,加强数学建模研究与工程实践结合。

改进滑模控制双降压式逆变器的动力学特性

本文将改进指数趋近律滑模控制引入到双降压式逆变器中,并对其动力学特性进行研究。首先,基于系统的工作原理,建立了系统的离散数学模型;其次,结合多种数值仿真方法描述了随控制参数变化系统由稳定到不稳定状态的演变过程,并得到控制参数的稳定工作域;然后,利用分岔图研究了外部参数对系统稳定性的影响;最后,利用快变稳定性定理进行理论分析。本文研究为改进指数趋近律滑模控制双降压式逆变器的设计和调试提供一定的理论依据。

遗传算法辅助中药渣在饲料配方优化中的创新应用

饲料添加剂是生产饲料时为了平衡饲料营养、预防疾病而必须使用的一类商品。中药渣经益生菌发酵降解毒素后可作为安全的有机质饲料添加剂加入到饲料当中,作为抗生素替代物和营养补充剂。为了将发酵中药渣合理添加到饲料中,文章模拟实际饲料生产环境,建立饲料营养配方优化的多目标规划模型,通过遗传算法求解模型设计,希望获取保证精准营养、绿色安全的饲料配方。结果表明:这项技术能够实现饲料配方优化在2 s内实现;同时能够利用有机质添加剂替代无机质添加剂使用,降低67.48%无机质饲料添加剂的使用量。

太阳能电池板最佳倾斜角模型构建

本文对永州市各县区2021全年的日照辐射量进行了统计分析,利用永州市地理纬度信息和天文学知识,建立了太阳能电池板倾斜角的计算模型,并以最大化年日照总辐射量为目标,计算得到了永州市光伏企业太阳能电池板的最佳倾斜角和年日照辐射量最大值。

深圳市在用公交车机械式立体停车库可靠性分析

公交车机械车库由于其线路运营的特殊性,对可靠性的要求比普通机械式车库更高。文中对深圳市目前在用的3座机械式公交车立体停车设备的系统可靠性进行分析,结合系统可靠性相关理论,给出相应的改进系统可靠性的对策,并对未来规划公交车立体车库的结构提出改进建议。优化后的方案将整体提升机械式公交车停车库的可靠程度,减少车库故障,提升土地资源利用效果。

NIRS定量分析油菜种子含油量、蛋白质含量数学模型的创建

用近红外光谱 (NIRS)分析油菜品质。采用残余法测试了近 2 116份甘蓝型油菜品种资源种子的含油量 ,用近红外仪采集数据 ,选择 12 88份代表性样品 ,建立了数学模型。用该模型测试 96份待测样品 ,其NIRS的测试值与残余法测试的油菜种子含油量实测值相关系数为 0 .950 3 ,相对误差小于 3 .5% ,用凯氏定氮法测试了 63 7份油菜籽饼粕的蛋白质含量 ,选择 168份代表性样品 ,建立数学模型。 3 0份样品检测模型 ,NIRS测试值与凯氏定氮法测试的油菜籽饼粕蛋白质含量的实测值相关系数为 0 .9515,相对误差小于 6%。结果表明 ,这 2个数学模型已经可用来准确、快速、无污染。

热致形状记忆高分子的研究进展

综述了热致形状记忆高分子的研究现状 ,分析了其形状记忆机理 ,并根据高分子的粘弹理论提出了形状记忆的数学模型 ,进而介绍了它的实际应用。

基于快速性与经济性多目标优化的火电厂厂级负荷分配研究

为适应我国当前电力市场新的运作模式,文中首先提出了基于快速性的厂级负荷分配数学决策模型,然后在原有经济性数学模型的基础上,通过对目标函数进行无量纲化处理,提出了基于快速性与经济性多目标优化的厂级负荷分配数学决策模型,并详细论述了基于动态规划求解的厂级负荷优化分配解决方案。该模型通过调节其中一个权重的大小,能够迅速改变厂级负荷分配的快速性与经济性指标。这不仅为新形势下的电厂与电网找到一个共同的利益平衡点,而且为电厂在满足快速完成电网负荷需求这一本质要求的同时,最大限度地降低煤耗量,赢得最大上网负荷提供了科学的调度依据。最后给出实例,结果证明了该模型的正确性,有效性及极强的可操作性。

近红外光谱法同时分析油菜9种品质参数的研究

应用近红外光谱技术(NIRS)对油菜种子9种主要品质参数进行了分析研究,并建立了数学模型。内部交叉验证结果表明,油菜种子油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸和饱和脂肪酸的决定系数R2分别为98．97％, 93．02％,86．49％,99．53％和84．78％,均方差分别为2．20,1．12,0．46,1．51和0．29;油菜种子含水量、含油量、硫苷和蛋白质含量的R2分别为99．64％,98．91％,82．46％-98．40％和89．32％,均方差分别为0．23,0．39,2．59- 13．50和0．74。对于含量较小而极差较大的硫苷采用分段建模,可提高分析结果的准确性。外部检验结果表明:各参数近红外预测值和标准方法之间的相关系数高达0．883-0．992;平均相对误差较小,为2．62％-8．19％;t测验差异不显著。研究表明NIRS技术具有检测快速、结果准确、制样简便、无污染和无损伤等优点,已经应用于油菜种子品质分析,并且分析参数还可以扩展。

一种新的电压型PWM整流器无源控制器设计

为克服现行电压型PWM整流器无源控制器存在的缺点(如负载变化、电源不平衡时存在较大的直流电压稳态误差,系统的响应速度不理想等),基于整流器在两相同步旋转dq坐标系中的欧拉-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)数学模型和无源性,通过阻尼注入方法,提出了一种由状态期望稳定平衡点x*、状态x及状态误差xe设计无源控制器的新方法。采用新方法设计的电压型PWM整流器无源控制器,可实现整流器有功电流和无功电流的解耦,使整流器具有更好的动、静态性能,对电源相位、负载扰动具有强的鲁棒性。仿真实验结果表明用新方法设计的电压型PWM整流器无源控制系统性能(如输入电流总谐波扰动THD、直流电压稳态误差、直流电压动态误差、直流电压上升时间及功率因数)优于现行的电压型PWM整流器无源控制系统。

中厚板轧制过程中的辊缝设定模型及其应用

结合首钢 35 0 0 m m轧机改造项目 ,根据中厚板轧制工艺的特点 ,详细分析了中厚板轧制过程中辊缝设定模型的各种影响因素 ,并给出了相应的高精度补偿模型 ,如轧机的自然刚度、油膜厚度变化等。分析了轧件入口厚度偏差对辊缝设定的影响及其在线消除。现场的在线应用结果表明 :运用给出的辊缝设定模型 ,可以大幅提高中厚板轧机的辊缝设定精度 ,为厚度精度的提高和 AGC控制打下了良好的基础。

鳜鱼养殖池塘水体叶绿素a与16项水生态因子的关系

对广东省新会与南海16口鳜鱼(Sinipercachuatsi)养殖池塘水体叶绿素a、水温、pH值、溶解氧、总铵氮、磷酸盐、亚硝酸盐等17项水生态因子的水平变化进行测定,取62次测定数据,讨论P10～P90百分位数区间各因子对叶绿素a的影响,求出各因子间的相关系数。建立叶绿素a(y-因变量)与其他16项水生态因子(xi-自变量)间的3种数学模型:Y=f(x1,x2,……x16),Y=f(x1,x12,x2,x22,……x16,x162),Y=f(x1,x12,x13,x2,x22,x23……x16,x162,x163)。模型的预测准确率分别为68.9%、82.7%和90.1%。结果表明,叶绿素a与其他16项水生态因子间存在曲线函数关系。它们与叶绿素a(y)相互影响,从大到小顺序依次是:第一类为COD、钙和细菌总数;第二类为亚硝酸盐、溶解氧、浊度和pH值;第三类为Mg、磷酸盐、CO2、温度和总碱度;第四类为铵氮、硝酸盐、总硬度和非离子氨。本研究推出养殖池塘水体叶绿素a与其他各水生态因子的关系模型,旨为对探讨水生态因子的调控途径、寻求最佳养殖条件提供科学依据。

不同施肥对日光温室春茬黄瓜生长、产量和品质影响

采用二次回归饱和D-最优设计进行基质培黄瓜施肥试验。以氮磷钾肥施用量为自变量，黄瓜产量、硝酸盐含量、维生素C为目标函数，设三因素四水平，探讨了不同施肥对日光温室基质栽培春茬黄瓜生长、产量和品质的影响。结果表明，应用二次回归饱和D-最优设计进行黄瓜施肥试验，获得黄瓜中农202氮磷钾肥的效应方程式为：y=11231．91＋285．13X1＋9．86X2＋777．15X3-960X1X1-204．58X2X2＋208．26X3X3＋758．36X1X3＋164．96X2X3。所建立的优化施肥数学模型达到显著水平。钾肥的影响十分显著，氮钾、磷钾配合施用可使黄瓜产量显著增加，而增施钾肥是增产的关键。据此方程通过产量频数法分析后得出，黄瓜产量在10000-15000g／小区范围的优化施肥方案是：N为0．76g／株·次^-1，P2O5为0．37g／株·次^-1，K2O为0．91g／株·次^-1；氮对果实中硝酸盐含量影响极显著；植株的主要形态指标与产量的相关度高低顺序为：株高〉叶面积〉叶片数。

精密播种单体仿形机构的计算机仿真

建立了用于控制开沟深度的精密播种单体仿形机构的数学模型,阐明仿形机构结构参数与开沟深度之间的关系,并用该模型进行了精密播种单体仿形机构的计算机仿真。结果表明,各结构参数均以不同方式影响仿形性能,更重要的是,不同参数组合时仿形性能不同,其中最明显的是播种速度、仿形轮与开沟器之间的距离及开沟器类型三者的不同组合。

近红外(NIRS)技术分析小样品油菜籽芥酸和含油量的应用研究

以完整油菜籽为样品,采用旋转杯和安培瓶两种样品杯、每种样品分为4×2种不同样品量并通过不同光谱预处理来优化油菜籽芥酸和含油量的近红外分析模型。结果表明:油菜籽各小样品含油量模型的决定系数(R2)从93.93%到96.93%不等,均方差(RMSECV)从0.56到0.79不等;油菜籽各小样品芥酸模型的决定系数(R2)从96.91%到98.42%不等,均方差(RMSECV)从1.73到2.43不等。随着样品量的逐渐增加,油菜籽芥酸和含油量不同样品杯模型各参数逐渐有所优化;同一样品厚度时,油菜小样品芥酸和含油量的旋转样品杯模型各参数均略优于安培瓶样品模型;不同样品量的NIRS模型,W3和W4差异不大,依次优于W2和W1。最小样品量AW1为0.3g。优化油菜小样品模型时,应该选择全部的预处理方法,根据优化结果选择最佳模型。外部检验结果表明:不同重量小样品(W1/0.3g、W2/1.0g、W3/2.0g和W4/4.0g)模型之间及其与标准化学值之间在0.01水平上差异不显著,说明W1和W2小样品模型同样可应用于油菜品质育种材料的分析选择。

非线性迟滞系统建模方法

针对一类迟滞非线性系统的动力学建模,提出了一种新的建模方法。该模型用高次非对称弹性力、粘性阻尼力及双折线记忆恢复力的机理构造,识别时应先采用分离算法识别各刚度和阻尼系数,再建立其与振幅和频率的函数关系。用所建模型重构的恢复力-位移迟滞回线表明:该模型能很好地描述这类非线性振动系统的特性,提出的建模及参数识别方法实用且有效。