一种基于优化的参数化鲁棒极点配置方法

研究时不变线性系统状态反馈鲁棒极点配置问题,首先提出了一种新的衡量系统鲁棒性的目标函数,该目标函数定量考虑了不确定性对闭环系统特征值的影响.然后通过对某些矩阵进行奇异值分解得到闭环特征向量和状态反馈矩阵的参数表达式.基于提出的目标函数和闭环特征向量矩阵的参数解,给出了目标函数梯度的显式表达式,从而可以用成熟的基于给出梯度信息的优化方法对目标函数进行优化而得到最优解.通过实际例子和现有方法的比较,结果显示了本方法的有效性.     

陆空平台旋翼叶型参数气动性能多目标优化研究

陆空平台兼具旋翼无人机和无人车的特点,对各种室内外复杂作业环境均有较佳的适应性,但不同作业环境对旋翼的升力、悬停效率等气动性能的需求并不一致,单一叶型难以满足这种差异化需求.针对此问题,基于类函数/形函数方法,以伯恩斯坦多项式对翼型弦长、扭转角和旋翼前缘位置沿径向的分布进行了参数化表述,实现原旋翼叶型的三维参数建模重构,随后采用数值方法进行了关键叶型参数对气动性能的敏感性分析.计算结果表明,翼尖附近的弦长和扭转角对气动性能影响较大,且弦长和扭转角间存在明显的交互效应.据此以升力和品质因子为目标,对原旋翼叶型进行了多目标优化设计并进行了试验验证,试验结果表明,高升力叶型的旋翼升力系数提高了13.2%,高品质因子叶型的旋翼品质因子提高了37.8%,基于伯恩斯坦多项式与类函数/形函数方法结合的叶型三维参数化优化方法,能够有效提升旋翼升力或品质因子等气动性能指标.     

变压器绕组局部放电量测量误差计算及其修正方法研究

为分析IEC60270标准下电力变压器局部放电测量时因绕组分布纵向电容及衰减特性所带来的视在放电量测量误差并进行修正,提出了包含耦合电容的变压器局部放电分布电容网络模型。通过解析方法,量化了变压器绕组端部的局部放电量测量值随放电位置的变化情况,基于绕组等效RLC网络智能反演算法,提出了一种绕组局部放电频谱定位方法及局部放电量测量误差修正算法,介绍了算法的理论基础与基本思路。以一台变压器绕组电气参数仿真结果,构建了等效RLC网络模型,并以其作为研究算例应用所提修正方法,结果表明,放电量误差随放电位置远离测量端逐渐增大,最大时接近90%,而修正后局部放电量的最大误差比修正前降低了一个数量级,验证了修正算法的可行性,为将其进一步运用于实际变压器建立了一定的基础。     

有意电磁干扰辐照下电子设备响应的∞范数上确界评定方法

为量化表征有意电磁干扰(IEMI)辐照对电子设备的电磁损伤能力,本文围绕IEMI辐照下设备响应波形∞范数的上确界评定,通过构建关于时域波形变量的泛函优化问题,求解了能最大化斜率峰值及冲击峰值两类∞范数的IEMI辐射场波形,获得了范数上确界关于设备电磁耦合效率函数的解析解。研究发现,能最大化斜率峰值、冲击峰值范数的IEMI均为具有宽带脉冲波形特征,且范数上确界分别由耦合效率函数的高频、低频分量强度决定。选取了Vivaldi及对数周期两类超宽带天线作为受扰设备,通过对比分析了不同∞范数目标最优IEMI波形的时、频域特征,验证了范数定界方法具备准确性及全局最优性。研究解决了IEMI辐射波形复杂多变条件下的设备辐射抗扰度量化评估问题,完善了极端条件下的电磁安全评估理论,对于创新IEMI抗扰度试验技术及防护加固技术具有指导意义。     

公路工程地质勘察与优化控制措施探究分析

对于公路建设活动而言,地质勘察工作主要承担着对公路沿线社会环境、水文地质的前瞻性勘探与综合性研判的“基石性”重任,是推进公路建设完成落地的重要环节。基于目前国家新政策体系的颁布,公路网的串联建设又迎来的全新的发展机遇,这就对公路工程地质勘察的技术管理能力提出了更高的要求。本研究以传统的公路工程地质勘察中任务性划分为切入点,对其技术性应用进行总结分析,梳理公路工程勘察中存在的长久性难点,结合数字信息化的手段,提出全面提升勘察技术水平的优化措施与建议,对于从业人员的工作开展具有较好的参考价值。     

电控柴油机燃油喷射系统参数匹配优化

基于4190型船用柴油机电控化改造,利用AMESim液压仿真软件建立了燃油喷射系统仿真模型,选取燃油喷射系统重要参数进行一次回归正交试验设计,建立了各参数与嘴端喷油压力间的回归方程数学预测模型,并对数学预测模型进行了方差显著性分析。结果表明：建立的数学预测模型精度较高,预测的最高嘴端喷油压力与仿真值相差3.2%,数学预测模型准确性较显著。优化得到了两组最佳的参数组合：柱塞直径13 mm、油管长度1 000 mm、喷孔直径0.30 mm、凸轮型线速度0.40 mm/(°)、喷孔数6个、油管直径1 mm,柱塞直径13 mm、油管长度800 mm、喷孔直径0.30 mm、凸轮型线速度0.40 mm/(°)、喷孔数10个、油管直径1 mm,满足电控化改造要求,与原机相比最大嘴端喷油压力分别提高了51.6%和38.9%,其喷油规律满足理想的“先缓后急”的要求。     

钢拱架封口机构抓取模块传动性能分析及优化设计

目前隧道掘进机（TBM）施工过程的钢拱架安装均采用人工操作的形式完成,作业环境非常恶劣,导致钢拱架支护效率低、劳动强度大、施工风险高。为此,笔者及其所在团队前期设计了一种钢拱架快速封口安装机构,用于代替人工完成钢拱架的封口作业。抓取模块作为该封口安装机构中直接与钢拱架接触的核心部件,需要具有足够的传动性能,以满足夹持作业需求。为此,文中基于螺旋理论,建立了其运动学模型,推导了输入旋量和输出旋量之间的虚拟系数,研究得到了抓取模块的传动性能,并提出了相应的传动指标;在此基础上,建立了抓取模块的尺寸参数优化模型,结合钢拱架封口件的实际抓取需求,得到抓取模块各尺寸参数的优化结果如下：卡爪与连杆的初始夹角α=88°、导杆的初始位置lFJ=170 mm,导杆运动范围0～63 mm。利用ADAMS软件对抓取模块从夹持到张开的姿势变化过程进行分析,得到以下结论：卡爪末端间的距离从50.0 mm逐渐增加至234.6 mm,满足抓取空间需求;输出扭矩呈先增大后减小的趋势,卡爪完全张开时扭矩最小值为21.23N·m,满足输出扭矩需求。钢拱架封口成环的样机实验表明：抓取模块尺寸参数的测量值与计算模型仅相差4....     

查询优化器连接顺序评估

连接顺序选择问题,即从连接顺序搜索空间中选出性能最优的连接顺序,是关键的查询优化问题.然而,连接顺序的选择存在庞大的搜索空间,导致其成为难点问题,优化器往往无法确保找到最佳的连接顺序.虽然目前存在许多连接顺序选择策略,但是,现有的评测基准不适用于评估各种连接顺序选择策略的优劣.为了有效地评估优化器在连接顺序选择方面的优化效果,本文基于确定性数据生成方法,采用适用于不同连接形状的连接模板生成算法和基于结果导向的参数实例化方法,生成评测场景的数据与负载,实现了通用的优化器连接顺序选择评估工具.通过对OceanBase和PostgreSQL进行评测,表明本文所提出的工具能够全面且有效地评估查询优化器的连接顺序选择功能的性能.     

基于景观特征评估的乡村绿道选线及优化研究

引入景观特征评估方法用以指导乡村绿道建设,探讨适用于乡村绿道建设前的场地景观特征评估过程,并提出评估结果在乡村绿道网络选线与乡村绿道景观优化两方面的应用路径.同时,选取杭嘉湖平原腹地崇福镇为研究样本,实例分析基于景观特征评估的乡村绿道选线及优化方法,以期从区域空间角度为解决中国乡村绿道建设同质化问题提供借鉴.     

密码子优化的植酸酶基因appA-P在毕赤酵母中的高效表达

根据毕赤酵母(Pichia pastoris)密码子使用偏爱性,对Escherichia coli来源的高比活植酸酶基因(appA)全面地进行密码子优化,人工合成了植酸酶基因(appA-P),并将该基因克隆到毕赤酵母诱导型分泌表达载体pHBM905A上,获得重组质粒pHBM905A-appA-P,通过PEG1000转化法将线性化的重组质粒转化毕赤酵母GS115菌株,筛选得到一个高效表达植酸酶的重组菌株GS115-appA-P,在25℃摇瓶培养168 h后酶活力达到422 U/mL,该植酸酶最适反应温度为60℃,最适反应pH为4.5,在20~50℃、pH1.0~6.0范围内较稳定.