锥-柱组合壳结构固有特性计算和优化设计

为解决工程中常见的锥-柱组合壳结构固有特性的快速计算和优化设计问题,本文通过采用改进状态向量的方法简化了基于唐纳尔壳模型的圆柱壳和圆锥壳结构的传递矩阵推导过程,利用连接处的力和位移匹配条件,建立了锥-柱组合壳结构传递关系,进而对锥-柱组合结构的固有振动特性进行了计算,计算结果与有限元法吻合良好。最后采用基于遗传算法的锥-柱组合壳结构优化设计方法,为更加复杂的组合壳结构动力学特性分析和优化设计奠定了理论和方法基础。实践表明:改进状态向量和转换矩阵的引入能够简化圆柱壳和圆锥壳的振动计算传递矩阵推导过程。

全局自适应蚁群优化算法

为解决蚁群算法存在的收敛速度慢和容易陷入局部最优等缺点,分析了其产生的主要原因,介绍了AS和MMAS算法的工作原理,并基于参数自适应思想,提出了全局自适应蚁群优化算法(GAO).对状态转移和信息素更新等规则做出改进,详尽给出了GAO的编程步骤.针对TSP问题,通过与AS和MMAS算法的数值实验结果比较分析,表明GAO算法具有优良的全局优化能力和适当的收敛时间.

时序电路状态覆盖向量的遗传方法筛选

传统的状态覆盖方法对电路的数据单元测试不足,而随机测试方法又具有盲目性·在综合2种方法的基础上,给出一种以状态与状态转换覆盖率为评估、以遗传筛选为工具对生成的测试向量进行择优选择的方法·为了指导测试生成,给出了动态状态转换与静态状态转换概念·同时,基于该方法给出一个测试生成工具GRTT·最后,将文中方法实验于ITC99-benchmark电路,并将实验结果与测试生成系统X-Pulling的结果进行比较·

未知输入下基于响应重构的结构损伤识别

本文提出一种基于响应重构和遗传算法相结合的结构损伤识别方法,在状态空间域内,输入未知、输出数据不完整情况下对结构进行损伤位置和程度的研究。该方法直接采用结构测量动力响应作为损伤指标,利用少数已知测量响应,通过状态空间域内马尔科夫系数组成的传递矩阵来重构其他目标位置的动力响应,采用重构目标位置响应和测量响应的差值构建遗传优化算法的目标函数,对未知输入、少数测点输出情况下的结构进行损伤识别。悬臂梁的数值算例和试验结果表明,在结构单损伤、多损伤以及均匀损伤情况下,同时考虑一定测量噪音水平,该方法仍能准确重构目标位置的动力响应和识别结构的损伤位置及大小,验证了该方法的正确性和有效性。

基于蚁群算法的能耗均衡的安全路由

针对无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)路由能耗及安全问题,提出基于蚁群算法的能耗均衡的安全路由(Ant Colony based Energy Balancing Secure,ACES)。ACES路由利用蚁群算法搜索从源节点至汇聚节点的路径,并利用节点的剩余能量,离汇聚节点距离以及节点信任值对蚁群算法的信息素启发函数,状态转移函数和信息素的更新函数进行优化,使寻径蚂蚁能够快速建立从源节点至汇聚节点的路径,提高数据包传递率,均衡节点能耗。仿真结果表明,提出的ACES路由有效地延长了网络寿命,并提高了数据包传递率。

基于隐马尔可夫模型的通信态势估计方法

针对移动通信过程中通信态势无法被预知导致的服务效率较低问题,给出一种基于隐马尔可夫模型的区域通信态势估计方法。根据不同时间点的通信行为特征具有差异性的特点,对通信行为按不同的时间段进行划分,并自适应地给出具体的划分算法,即遗传法或遍历法。挖掘终端行为发生时间、地点以及通信行为之间的内在联系,构建隐马尔可夫模型,利用维特比译码算法对区域内终端位置及通信行为进行估计。仿真结果表明,当模式特征值取0.8时,该方法的终端位置预测成功率在73%左右,通信行为预测成功率在75%左右。

区间自适应遗传算法在求解马尔可夫状态转移矩阵中的应用

将区间自适应遗传算法应用于马尔可夫预测模型状态转移概率矩阵的求解。用马尔可夫预测法对辽宁省农、林、牧、渔各业产值结构进行了研究,与《中国统计年鉴》整理得到的数据比较,具有较高的预测精度,为优化辽宁省农业产值结构提供参考。

二维稳态传热问题的计算机仿真

热量传输现象在工程技术领域中广泛存在,对二维稳态传热情形下温度场分布的研究有重要现实意义。对于复杂几何形状的物体和非线性的边界条件,分析解法显得无能为力;相比之下,建立在有限元基础上的数值计算是有效和准确的。在传热和流体流动问题的数值计算方面,SIMPLE算法被广泛采用。通过VC和Matlab的混合编程用SIMPLE算法实现了对二维稳态传热问题的计算仿真,描述了温度场的分布。

凿孔卷积码距离谱的计算

针对基于距离谱的凿孔卷积码优化设计问题,提出了一种高效的凿孔卷积码距离谱计算方法.利用卷积码状态图和凿孔码凿孔图样构造一个长度为凿孔周期的状态转移矩阵序列,并利用状态转移矩阵序列的乘积计算传输函数和距离谱.为了避免符号矩阵的求逆运算,又给出了基于状态逐步消除的传输函数计算方法.分析和仿真结果表明:这种方法既有较高的计算效率,又有很强的实用性,可以用来进行优化设计或者理论分析.

线性连续系统模型离散化的递推算法

利用简单的数学工具实现了线性连续时间系统向离散时间系统的转换。算法既避免了矩阵的求逆运算，又可同时获得系统的脉冲传递函数，也可用于离散状态方程的求解。仿真结果表明，所得结果对于连续时间系统的计算机仿真、分析和控制是有效的。

线性定常系统离散状态方程的递推求解算法

本文利用简单的数学知识，基于连续系统的模型，实现了离散时间系统状态方程的递推求解。算法同时可获得系统的脉冲响应函数，实现连续系统的离散化。仿真结果是令人满意的。

利用期望状态转移逼近MDP平均模型

本文通过一个具有期望转移状态的最优方程来逼近MDP平均模型的最优方程,并进一步给出了确立两个最优方程数值解的误差界的一般方法。

基于改进状态转移算法的串级平推流反应器动力学参数估计

实际化工过程反应系统通常由若干个相互关联的平推流反应器串级构成,要建立其机理模型,并估计其动力学参数,就必须反复求解大规模非线性微分方程组,计算代价较高。针对智能优化算法在求解昂贵优化问题时计算成本过高,而工业过程模型往往只需要找到一组满意解即可的特点,提出了一种基于改进状态转移算法的串级平推流反应器动力学参数估计方法。该算法在保留标准状态转移算法全局寻优能力和快速收敛能力的同时,利用对立算子优化初始种群,并根据误差阈值判定满意解中止条件,可有效节约计算时间。以实际炼油企业的加氢裂化装置为研究对象,采用所提方法对其反应系统的动力学参数进行估计,仿真结果表明了所提方法的有效性。

线性连续系统的仿真与解析算法

本文提出了在一类典型函数输入激励下,线性定常系统的快速仿真算法以及一种求取系统解析解的算法。快速仿真算法具有高精度、高数值稳定性的特点,可在其他算法无法收敛的步长下进行仿真;并对线性系统“自治化”的状态增广方法及对高阶微分方程描述系统的初值变换算法。系统解析解算法可处理含有复特征根的情形。本文提出的各种算法均在CAAD成果中实现,使用极为方便。

提高输电断面传输能力的可控移相器最优选址算法研究

提高电力系统输电断面的输电能力是电网技术改造中经常遇到的问题。选用晶闸管控制的移相器提高输电断面的传输能力,建立了考虑多运行方式下计及输电断面N-1静态安全约束的最优潮流模型并可以用此算法确定移相器的最优安装台数和位置。选用非线性原始一对偶内点法对所建立的非线性优化问题进行求解,在求解中利用矩阵分块技术大幅度降低了修正方程的维数,提高了求解效率。以IEEE 14节点系统为例对所提出的算法进行了测试,结果表明所建立的数学模型及求解方法的正确性。

基于GA优化的LQR控制对并联机器人的控制研究

并联机构由于非线性强、控制过程复杂,导致其控制困难,精度难以满足工作要求。建立了三自由度刚柔耦合并联机器人的空间结构简化模型和多体系统树模型,基于多体系统传递矩阵法(MSTMM)对其动力学和状态空间表示进行了分析,并对其状态空间进行了Hankel模型约简;以此为理论基础,设计了LQR控制和基于遗传算法(GA)优化的LQR控制,分别对机器人工作情况进行了仿真对比分析。结果表明:基于遗传算法优化的LQR控制下机器人只需用时1 s便进入稳态。在稳态情况下,优化后与优化前相比,机器人动平台x、y和z方向最大位移分别下降了24.34%、13.51%和1.03%;各支腿上最大加速度分别下降了26.92%、33.96%和35.71%;各支腿上最大控制力分别下降了8.96%、7.37%和9.01%。由此可见在该优化控制方法下机器人响应快、精度高、稳定性好,充分证明了该方法的合理性和优越性,为进一步对并联机器人动力学性能和控制方法的研究提供了一定的理论依据。

基于非均匀变异算子的状态空间进化算法

基于非均匀变异算子的状态空间进化算法(NUMSEA)是一种具有新颖性的实数编码进化算法。针对传统的状态空间进化算法转移矩阵的不足,设计一种基于非均匀变异等算子改进的状态空间转移矩阵。该矩阵突破了传统的状态空间转移矩阵,并在此基础上增加了非均匀变异算子以及非均匀算术交叉算子。通过提取分析每一代的最适值,再左乘新的转移矩阵,能够在原有的最优个体附件进行微小的搜索。进一步实现了转移矩阵随群体中个体适应度值的自适应变化,上一代群体中适值越大的个体在生成新个体时所作的贡献越大,算法的收敛速度也将增加。实验结果表明,改进算法不仅能提升对主效基因挖掘的精确性与平稳性,还能缩短对特征数据的提取时间。

神经网络求解偏微分方程的分布式算法

本文提出了一种人工神经网络(Artificial Neural Networks,即ANN)求解偏微分方程的分布式的算法。文章介绍了这种算法的必要性,以分布式的人工神经网络完成了对热传导方程的求解为例,验证了这种算法的可行性,并给出了不同条件下的实验结果。

基于RTN的藏文句法分析器研究与实现

句法分析是藏文信息处理的一个基础环节,也是智能化藏文信息处理的关键所在。递归转移网络是在有限状态转移网络的基础上发展而来的,也称之为RTN算法,与有限状态转移网络不同。文章利用递归转移网络算法来分析藏文语法规则是否合法,为藏文句法分析后期提供了较好的研究思路及探索价值。

基于IATLBO与稳态初值寻优的波动热工系统建模

针对人为选取热工系统稳态分量不准确,造成建模精度下降的问题,提出一种基于IATLBO(improved adaptive teaching-learning-based optimization algorithm)与稳态初值寻优的波动热工系统建模方法。方法将系统稳态分量与模型参数均看作未知量,依据智能优化算法寻优过程中所分配的系统稳态分量,动态的对系统输入输出数据进行稳态分量的剔除,从而有效的避免人为选取所产生的误差;寻优过程选取智能优化算法为教学优化算法,结合真实教学过程,对算法进行了改进,并应用标准测试函数进行仿真,验证了算法的高效性。对某波动热工系统进行建模,表明了上述方法的有效性。