圆柱形刀具侧铣船用螺旋桨原理与方法

针对船用螺旋桨设计时给出的切面型值点，采用三次均匀B样条拟合技术，得到了螺旋桨叶面和叶背的拟合曲面．针对目前螺旋桨加工中存在的加工精度和效率较低、需多次装夹、适用范围有限等缺点，在分析螺旋桨桨叶曲面特征的基础上，提出了基于圆柱形刀具二阶密切加工螺旋桨的方法．采用这种方法，工件只需一次装夹，即可完成全部表面的加工；同时由于刀具与桨叶曲面保持二阶密切，在保证加工精度的前提下可以显著提高加工效率．该法尤其适用于大盘面比螺旋桨的加工．     

粒子群算法在大侧斜螺旋桨侧斜分布优化中的应用

为设计出具有良好侧斜分布的螺旋桨剖面，采用智能优化领域的粒子群优化（PSO）算法，结合非定常面元法对螺旋桨的侧斜分布进行了优化设计. 给出了PSO算法的数学模型及其在侧斜优化设计中的主要计算过程，并以HSP桨为母型进行设计.获取了2种纵倾方式下非定常推力系数的2阶幅值收敛情况、侧斜分布随迭代次数的收敛情况以及主桨叶在旋转1周的非定常推力系数随迭代次数的变化规律等.由计算结果可知，优化桨的非定常推力系数脉动比母型桨减小了许多，即通过改变螺旋桨侧斜分布能有效改善非均匀流场中螺旋桨的性能，进而也验证了PSO方法在螺旋桨侧斜优化设计中的可行性.     

一种超体积准则多目标遗传算法的螺旋桨叶片优化方法

为改善螺旋桨叶片敞水效率,用结合超体积准则的多目标遗传算法优化螺旋桨桨型设计.优化过程中,桨叶形状用B样条曲线拟合,利用面元法建立桨型性能模型.将计算螺旋桨升力和阻力转化为降低阻升比、桨型面积差和压力方差三个优化目标,得到优化后的螺旋桨剖面形状,并将优化前后的螺旋桨进行流体分析.结果表明,超体积准则结合多目标遗传算法进行螺旋桨叶片优化是有效的.优化后的桨型在面积差变化较小的情况下三个目标均有明显改进,螺旋桨水动力性能达到预期目标,敞水效率提升12%.     

基于RANS法的B系列对转螺旋桨敞水性能数值模拟

应用RANS法研究B系列对转螺旋桨敞水性能,对单桨和对转螺旋桨进行数值计算,研究不同湍流模型对数值结果的影响,分析研究对转螺旋桨桨距比和直径比的参数匹配问题,比较对转螺旋桨和单桨的敞水效率,剖析尾流场的变化情况,突破传统势流理论方法无法计入黏性和微观流动机理难以分析和把握等局限.数值结果表明:RSM模型的数值精度较高,且选取桨距比和直径比合适的对转螺旋桨明显提高其推进效率,对转螺旋桨后桨能吸收前桨轴向速度和尾涡能量,减小切向速度对流体扰动的影响,增大流经桨叶的流体动量,减小前桨尾流外直径,增加螺旋桨的推力,提高对转螺旋桨推进性能,具有工程实用性.     

模糊优化相对增量比准则摄动梯度投影算法

首先根据非线性规划最优解的ＫＴ条件，给出一种含参数不等式约束的非线性规划最优解的存在条件，建立相对增量比与较优解的概念，应用摄动梯度投影方法，针对工程优化设计中具有模糊约束非线性规划的模糊优化问题，构造了一种相对增量比准则摄动梯度投影的普通优化算法，为求解模糊优化问题提供了一种新的途径。     

非线性规划问题全局优化的模拟退火法

在无约束非线性规划问题全局优化的模拟退火算法基础上，进行有约束问题求解的进一步探讨，对不等式约束条件提出了检验法和罚函数法的处理方法，对等式约束条件开发了罚函数法和解方程法的求解步骤，并进行了分析比较，从而形成了完整的求取非线性规划问题全局优化的模拟退火算法。通过对文献例题的计算，表明所提出的方法能够快速有效地求出有约束非线性规划问题的全局最优解     

多螺旋桨浮空器的抗饱和控制器设计

针对执行机构受不对称约束的多螺旋桨浮空器,采用直接法和间接法设计了抗饱和控制器,通过线性变换将不对称约束转换为对称约束,利用广义扇形条件处理饱和非线性,采用2次Lyapunov方程分析饱和受限闭环系统的L2性能,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的综合条件,并将抗饱和控制器设计转化为LMI的凸优化求解问题,采用现有的YALMIP工具箱进行求解,分别给出采用直接法和间接法设计的抗饱和稳定控制器的仿真结果,以验证2种控制器设计方法的有效性.     

基于响应面的新型索拱桥非线性索力优化

提出新型索拱桥非线性索力优化方法。该方法基于均匀设计与二次多项式响应面方法,构造新型索拱桥弯曲应变能与索力的非线性近似函数,并结合牛顿迭代法搜索其最优索力。以跨径为600 m的索拱桥作为算例,分别使用本文方法、线性的影响矩阵法、基于有限元的牛顿迭代优化法及随机搜索迭代优化法对该算例进行非线性索力优化分析,并在主拱圈弯矩优化结果、优化耗费时间及优化迭代次数方面进行比较,以验证本文方法的有效性及适用性。研究结果表明:本文所提的基于均匀设计响应面与牛顿迭代相结合的方法,在新型索拱桥非线性索力优化中有较好的适用性,其弯矩极值比线性的影响矩阵法所得极值小18.42%,弯曲应变能小33.47%,运算时间比基于有限元的牛顿迭代优化法的时间少85.22%,迭代次数比随机搜索优化法的次数少99.35%。     

机构综合的混沌优化算法

针对机构综合的非线性方程组求解问题提出了一种混合混沌算法,将方程组转换成一个优化问题,然后利用优化问题的非线性共轭梯度法与混沌优化方法相结合进行优化求解,该算法能使非线性共轭梯度法跳出局部最优,最终获得全局最优.机构综合实例表明：笔者提出的方法能够求出非线性方程组的所有实数解,算法有效、简单、实用.     

船用螺旋桨优化设计与参数分析

为了提高螺旋桨优化设计的质量和效率,克服传统优化设计方法依赖经验和难以获得理论上最佳设计方案的不足,以KP505桨为例,将试验设计方法、椭圆基(EBF)神经网络近似模型和遗传算法相结合,提出了基于神经网络近似模型的螺旋桨优化设计方法.用试验设计方法为神经网络近似模型的建立提供足量且高质量的训练样本,用神经网络近似模型替代面元法进行螺旋桨水动力性能计算,用遗传算法帮助设计者在设计空间内获得最佳设计方案.结果表明:该优化方法能够同时实现螺旋桨扭矩系数的降低和螺旋桨效率的提高,比面元法设计结果的解集范围更广,优化过程耗费的时间大幅度缩减.     

基于遗传算法的计算机通信网优化设计

计算机通信网中将路由选择和链路容量分配综合起来考虑时的优化设计模型（ＣＦＡ）是一个复杂的非线性０－１规划，若采用传统的数学方法求解，无法快速有效地求得工程满意解。文中以遗传算法的基本思想为基础，设计了一个与传统方法完全不同的遗传寻优算法。对计算机通信网优化设计实例的计算表明，该算法能够迅速求出ＣＦＡ问题的全局近似最优解，并且解的精确度很高，能够满足工程设计中的要求。     

超声波气体流量计测量的非线性校正

介绍一种应用于超声波气体流量计中的精度极高的非线性校正方法,采用最小二乘法,并运用一种基于梯度变化量的计算,求得最优解,从而得到高可靠性的超声波气体流量计。     

非线性位移时间序列分析模型的进化识别

引入进化算法的全局优化思想,结合时间序列分析的基本理论,提出了一种新的岩土结构变形非线性动力学演化特征的进化识别算法·设计了能自动确定输入时步长度以及非线性动力学模型结构和参数的分步进化方案,对非线性时间序列分析模型的结构和参数进行全局最优搜索·将该方法用于三峡永久船闸高边坡开挖变形的预测分析,取得了满意的效果,提供了一个有效的岩土工程设计与施工的分析工具·     

考虑逃逸与俘获过程的行星际小推力轨道设计

提出一种包含逃逸和俘获阶段的行星际小推力全程轨道设计方法.该方法采用分步式设计思想,针对地球逃逸、日心转移和目标星俘获三段轨道的转移特点,分别采用加权组合控制律和混合法进行顺序设计,并基于拼接条件在地球和目标星引力影响球处完成不同轨道段间的拼接.该方法降低了多引力场穿越轨道动力学的强非线性,具有较高的计算效率和良好的收敛性.以地球-火星转移为例对设计方法进行了仿真计算,数值结果表明:该方法可有效用于行星际小推力转移任务的全程轨道设计.     

隔震结构支座布置的两阶段优化方法

针对隔震结构隔震支座布置最优问题,提出一种两阶段的隔震支座布置优化方法:先采用多种群遗传算法进行隔震层参数优化,再采用线性规划法完成隔震支座布置优化.整个过程需要优化算法和动力分析相结合,采用SAP2000 API函数库与MATLAB,实现隔震结构动力时程分析与优化程序的相互调用.用一个实际隔震工程分析表明:与原设计方案相比,采用本方法确定的隔震支座布置方案,水平向减震系数可减小约12%,各支座最大位移减小约21%,隔震层造价增加约14%,说明该方法优化结果可靠,可有效提高隔震工程的设计质量和设计效率.     

负阻振荡器的自适应递推设计

该文以负阻振荡器设计及自适应递推算法为基础，提出了负阻振荡器的最佳自适应递推设计方法。该方法计算简单、收敛快而准确，并保证收敛的唯一性和最优性。它不但可用于各种器件及波段的负阻振荡器的设计，还可用于各类有源非线性网络的调谐与阻抗匹配。文中结合实例，详细分析和验证了该方法。     

铂电阻的A/D非线性校正

提出了四线制铂电阻在测量过程中通过硬件设计进行电阻温度之间非线性校正的一种方法，给出了相应的校正电路和实验数据。该方法具有电路简单，使用方便，测量精度较高等特点，也可将其应用到其他具有类似关系的传感器的非线性校正中。     

基于均匀布点的模拟退火算法

把实验设计中的均匀设计思想引入模拟退火，提出了一种基于均匀设计变量的模拟退火优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点，然后，将可行域内的上述系列布点作为优化计算的系列初始点，并运用模拟退火算法，分别开始进行优化计算，得到优化模型的一系列局部最优点。最后，比较所有局部最优点的最优值，即认为在一定程度上获得了该优化问题的全局最优解。该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。编制了计算程序，给出了计算实例，计算结果表明该设计方法是可行的。     

Feedback Linearization H∞ Control and Its Application to Excitation Systems

This work presents a new design method based on differential geometry and the nonlinear H∞ approach which has verified that the H∞ control for the feedback linearization system is equivalent to a nonlinear H∞control for the primitive nonlinear control system in the sense of differential game theory. In addition, this kind of design method is used for nonlinear robust optimal excitation control of a multi-machine system. The controller constructed is implemented via purely local measurement. Moreover, it is independent of the parameters of power networks. Simulations are performed on a single-infinite system. It has been demonstrated that the nonlinear H∞ excitation controller is more effective than the other nonlinear excitation controller in dynamic performance improvement for variation of operational states and parameters in power systems.