三角迷宫式侧堰的水力特性研究

迷宫式侧堰具有较大的泄流能力,广泛应用于流量控制、农田灌溉和排水系统.为研究三角迷宫式侧堰的复杂水力特性、泄流规律及泄流影响因素,本研究首先基于FLOW-3D软件和RNG k-ε湍流模型,对侧堰的15种工况进行数值模拟计算,获得侧堰水面流态、流速分布等水力特性.同时,通过白金汉π定理推出影响迷宫式侧堰流量系数的无量纲参数,探究流量系数C_(d)与无量纲参数之间的变化规律,利用人工智能遗传规划(Genetic Programming,GP)算法拟合出流量系数计算公式.结果表明:主渠道内水流为缓流,堰顶角θ较小时,二次流使得水面流态变化,流速在靠近侧堰时发生急剧变化,堰内产生回流.随着θ的增大,堰顶上方水舌从对称分布变为偏右侧下泄,堰内回流现象消失;C_d随上游弗劳德数Fr和溢流前沿与堰顶水深之比l/h_(1)的增加而减小,随堰高与堰上水头之比p/h_(1)的增加而增加,θ越大,C_(d)变化趋势越大;流量系数预测公式在测试阶段的决定系数R^(2)=0.913,均方根误差RMSE=0.045,流量系数预测值与试验值的散点图拟合效果良好,数据点分布均匀且关于拟合线对称,表明GP模型得出的结果较为准确,满足灌区量水精度要求.该研究成果可为迷宫式侧堰在实际工程中的应用提供理论依据和技术支撑.

数字识别算法研究

对数字识别算法进行了深入的研究,提出了切割法,并且在此基础上进行了相应的改进,进而介绍了边缘跟踪法。为了提高跟踪的效率,在边缘跟踪法的跟踪过程中引进了迷宫算法。通过建立了相应的算法模型,分析了各自算法对数字识别的影响。实验结果表明,边缘跟踪法对数字的识别率可以达到95%左右,而切割法对数字的识别率则只能达到70%左右。因此边缘跟踪法比切割法在数字识别中存在着精度高、准确性好等优点。

用遗传算法解迷宫问题

利用遗传算法的思想,对传统的二维迷宫问题,设计编码、适应值函数、遗传操作,并在演化过程中对基因进行“改良”,提高搜索的效率,解决了二维迷宫问题,同时还可以求得走出迷宫的最短路.

基于粗糙集理论与遗传算法的迷宫问题求解

针对遗传算法运算速度低、容易陷入局部最优值、早熟收敛等缺点,对标准遗传算法进行了改进和优化。采用粗糙集理论与遗传算法相结合的方法,由栅格的可行性构建初始决策表,用粗糙集方法对其进行简化,并对遗传算法的初始种群进行训练,直接由粗糙集训练获得一系列可行路径,再利用遗传算法求解最优路径,并在交叉和变异算子中设计了自适应算子,从而减少了遗传算法的种群规模,提高了进化效率。计算机仿真结果表明该算法在收敛速度和输出全局最优解的概率相对于标准遗传算法都有了显著提高。

基于Dijkstra算法的“迷宫问题”求解

文章对"迷宫问题"进行了研究,提出利用Dijkstra算法求解"迷宫"的最短路径的方法。

Dijkstra最短路径算法

随着现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)技术的不断发展,FPGA以其研发周期短、研发成本低等优势,正在许多应用领域逐步替代ASIC产品。随着FPGA阵列规模的扩大和应用领域的广泛,其配套软件的布局布线算法对于改善FPGA性能的重要性越来越显著。对FPGA布线算法进行了深入的研究,介绍了迷宫矩阵的建立、改进的Dijkstra迷宫探索算法,实现基于布通率、最短路径、时序约束等各种布线要求的目的,使其更有效的提高了FPGA的性能。

智能老鼠走迷宫算法的设计

制作了基于32位Cortex-M3内核的LM3S615微控制器、红外线传感器和步进电机的智能老鼠,研究了它在复杂迷宫中的自动探索算法。通过智能老鼠针对不同迷宫实现算法的自动选择,最后实现了迷宫中自动寻址和最短路径求索。

迷宫密封结构多参数耦合优化方法

提出基于移动渐进线算法(MMA)求解策略的迷宫密封多结构参数优化设计方法。以某立式迷宫压缩机活塞与气缸间的迷宫密封结构为优化对象,以节流间隙、空腔深度、齿型夹角等主要尺寸参数为设计变量,针对泄漏量最小化的目标函数,建立迷宫密封结构多参数优化模型;针对该数学优化模型,推导了与之相应的设计变量关于目标函数的灵敏度分析公式;基于MMA算法求解复杂非线性规划问题的优势,采用MMA算法求解提出的优化模型,并获得良好的设计结果。

基于迷宫算法的水雷危险区荐用航道判定方法

为了在现代反水雷作战中快速确定雷区边界和搜索荐用航道,并对荐用航道进行科学判定,提出一种基于迷宫算法的航道判定方法。利用猎雷声纳的探测识别功能,对雷区或水雷可疑区域进行侦查,对可疑目标进行记录,快速搜寻出一条或数条通道;利用李氏迷宫算法的基本思想,对荐用航道进行判断,得到最合理准确的路径,并给出了具体实现步骤。分析结果表明:该算法能绘制出迷宫2点之间的合理路径,为快速实现荐用航道判定提供方法。

基于PCNN的迷宫路径搜索的评估函数优化研究

在前人对PCNN模型的研究及应用的基础上,结合启发式的搜索策略——A*搜索策略,设计了基于改进型的PCNN迷宫智能优化算法,并将其应用解决实际迷宫问题。主要工作为:(1)通过对PCNN模型内在机理的研究,并根据PCNN的自身特点,选择合适的模型参数以适合求解迷宫最短路径问题。(2)选择与改进了的PCNN模型相结合的A*搜索算法,并证明该算法是可靠的,具有一定的自适应能力和所求得的解是最优解。(3)通过IEEE标准迷宫和MATLAB平台,对该算法的评估函数进行设计、仿真和验证等,不仅论证了(2)的结论,同时也论证了该算法的高效性。相关研究工作的实验结果表明,该算法不仅可以尽快找到目标,而且可以在相对少的搜索区域里得到相对满意的路径。

数据结构与算法课程的入门教学范例——迷宫问题

完整地分析了作为数据结构与算法课程入门教学范例的迷宫问题的求解。迷宫问题包含两个完备的求解问题,求一个解与求最优解。问题的求解过程包含了问题的计算机表示方法,以及分别基于数据结构栈和队列的深度优先和广度优先搜索算法。

蚁群算法用于VLSI布线的优劣性分析

研究在VLSI布线中采用蚁群算法的优劣性。先介绍用蚁群算法实现阶梯叉树走线,再通过Matlab编程对蚁群算法和迷宫算法分别实现曼哈顿走线进行比较,结果表明,蚁群算法在VLSI布线中的适用性不受布线结构的限制,而且在得出最优解方面比迷宫算法具有优势,只是受计算速度的限制。一般来说,只要能够给出布线的具体要求,蚁群算法都可以合理地应用于VLSI布线中。

多障碍离散路径规划的遗传算法求解

使用遗传算法求解多障碍离散路径规划问题时,容易产生大量无效解.通过计算个体的有效路径,评价个体,并在遗传操作中不断累积局部优势模式,可以对无效解进行遗传操作并最终生成有效解.无效解往往在有效路径的尾部陷入障碍.针对此变异操作,使得个体不仅可以保留前端累积的局部优势模式,同时可通过尾部变异跳出环境障碍.

CFM56系列发动机篦齿结构多目标参数优化分析

为解决CFM56系列发动机在低转速情况下滑油腔内润滑油的渗漏问题,运用VOF两相流理论对其篦齿封严进行数值模拟,分析篦齿的齿数、齿距、篦齿间隙、篦齿齿高、齿顶宽以及齿形角等结构参数对润滑油渗漏量的影响。结果表明:润滑油的渗漏量随齿顶间隙的增加而明显增大,当齿顶间隙在0.3~0.4 mm时,渗漏量增加趋势较为明显;齿距对渗漏量的影响较小,随齿距增大渗漏量小幅增大;渗漏量随齿形角的增大而明显降低,尤其在齿形角小于90°时;随齿顶宽度的增大渗漏量先增大后减小;随齿数的增大渗漏量降低,齿数为2~4时渗漏量降低明显,齿数高于4后变化趋于缓和。以篦齿渗漏量最小为目标,采用响应曲面法进行多目标参数优化,优化后润滑油渗漏下降了87.5%。

基于响应面法的柱塞泵迷宫密封优化设计

为了优化柱塞泵的迷宫密封结构减少泄漏量,选取密封槽角度、高度、宽度等参数为优化变量,以泄漏量最小为优化目标,采用神经网络响应面对迷宫密封结构建立了优化模型,并分析了各设计参数对泄漏量的影响;基于建立的响应面模型,以泄漏量最小为优化目标,应用遗传算法进行了优化计算,优化后的迷宫密封结构的泄漏量比原型降低了97.3%,并对优化后的结构应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)进行了验证,结果表明该优化结果比较准确。

机车防火安全监测子系统的升级改造方案

为解决电力机车上的既有机车防火安全监测子系统在灰尘、油雾、水蒸气、风机风等不利工作环境下的适应性问题,以及在报警控制模式和探测器选型和布置等方面存在的问题,同时考虑今后在内燃机车上加装该子系统的问题,运用仿真技术,确定机车的防火重点监测区域和探测器的最优布置方案;针对电力机车中灰尘、水蒸气等造成的误报警,专门设计了防误报树形抗干扰架构,并在位于电力机车风机出风口处的感烟探测器上加装专用迷宫式扇形挡板;采用集中控制与分级控制相结合的报警模式以及探测器多信息融合关联诊断算法等关键技术,实现对既有机车防火安全监测子系统的升级改造。通过机车火灾仿真实验、模拟试验和实车试验,验证了机车防火安全监测子系统升级改造方案的有效性。

25T型客车火灾监测现状及改进措施

阐述25T型客车火灾监测系统现状,针对运用过程中因灰尘、水蒸气等干扰因素造成的误报警,提出技术改进措施,并通过实车试验,验证技术改进措施的有效性。

基于响应面模型与多岛遗传算法的高低齿迷宫密封多参数优化

以泄漏量最小为优化目标开展高低齿迷宫密封的多参数优化设计研究,建立高低齿迷宫密封几何参数化模型与二阶响应面模型,并应用多岛遗传算法进行寻优计算。结果表明:高低齿迷宫密封二阶响应面模型的R^2为0.96271,可有效降低优化计算量;由多岛遗传算法获得了一组最优结构参数,与CFD计算结果相符,所得泄漏量误差约为6.8%;密封齿数、凸台高度和凸台的位置对高低齿迷宫密封泄漏特性影响较大,且存在最佳值,是高低齿迷宫密封设计与改造的关键几何参数。

短应力线轧机端盖分析与优化设计

对短应力线轧机轴承座外侧静迷宫端盖的结构进行优化分析,以减轻端盖的质量、提高端盖的强度与刚度。以减少静迷宫端盖质量和最大应力应变作为优化目标,使用Creo建立端盖的参数化模型,通过ANSYS Workbench进行静力学分析,构建响应曲面模型并进行敏感度分析,最后通过MOGA算法对端盖设计参数进行最优求解。优化后与初始值相比,端盖质量减少了16.58%,等效应力降低了22.10%,等效弹性应变下降了20.39%。优化后实现了端盖的轻量化,提高了设计强度和刚度,为以后短应力线轧机的设计优化提供了参考。

蚁群算法用于VLSI布线的特性分析

本文重点在于研究在VLSI布线中采用蚁群算法的实用性和优越性。通过用MATLAB编程对蚁群算法和迷宫算法等算法的实现,得出蚁群算法在VLSI布线中的适用性不受布线结构的限制,而且在得出最优解方面有一定的优势。