基于卡诺机的大规模MIMO通信容量建模及性能分析

信息本质上以能量和熵的形式在通信系统中流动,类似于传统热机中的能量流动过程。结合热力学卡诺机模型和经典香农信息论理论,建立了一个广义的热力学(multiple input multiple output, MIMO)通信系统模型,对大规模天线通信场景下使用前向纠错码的信道容量进行分析。利用通信系统中存在的自由度和熵的概念,推导了热力学模型下的广义信道容量,并对信道容量与噪声自由度及编码开销的关系进行验证仿真。仿真结果表明,所提出的热力学信道容量与香农信道容量是一致的。     

运用主成分分析和深度神经网络预测钢包炉合金元素收得率的研究

钢包炉（ladle furnace,LF）精炼的核心任务之一是进行钢水合金化过程,以保证钢包到达连铸平台后满足钢水成分要求。钢水合金化也是较为复杂的物理化学反应过程,其不仅对钢水温度有影响,而且对钢水质量、合金料消耗量均有影响。因此,实现LF精炼过程中合金元素收得率的精准预测具有重要意义。本研究首先采用主成分分析法（principal component analysis,PCA）对模型输入变量进行处理,用于简化实际生产数据结构;然后,融合SGDM算法和L2正则化方法,构建了深度神经网络（deep neural network,DNN）;最后,采用主成分分析和深度神经网络相结合的方法,建立了合金元素收得率预测模型。结果表明,Si元素收得率命中率在±1%, ±3%和 ±5%误差范围内分别为54.0%、93.8%和98.8%;Mn元素收得率命中率在±1%, ±2%和 ±3%误差范围内分别为77.0%、96.3%和99.5%。此外,PCA–DNN模型的预测精度优于参考炉次法、多元线性回归模型、改进BP神经网络模型和DNN模型,有助于实现钢水成分的“窄窗口”控制。本研究中合金元素收得率预测模型的建立,也可为LF智能精炼合金化控制模型的开发提供支撑。     

连续滚动生产作业安排中初始状态非平凡的P//C_(max)问题

以实际中连续滚动生产为背景,研究了一类新的平行机作业安排问题,即初始状态非平凡的Ｐ∥Ｃ_ｍａｘ问题。基于经典的Ｂｉｎ－ｐａｃｋｉｎｇ（装箱）理论和技巧,提出改进的Ｍｕｌｔｉｆｉｔ算法及相应的ＩＦＦＤ装法,并分析算法在最坏情况下的性能指标上界为４／３．最后,提出连续生产中周期滚动式作业安排的实施算法,实现了设备不空闲而连续运行。     

动平衡测试系统元件参数的校核

针对所研制的ＺＤＰ－２５动平衡机中带微机的测试系统提出了一种适合数字信号处理的交验法,并以实践证明了这一方法的正确性。     

炉温滑模变结构控制系统的研究

针对ＧＪ型光辐射加热炉在对不同材料加热时,其数学模型参数变化范围较大的特点,提出了采用滑模变结构控制代替常规ＰＩＤ控制的方法,并对炉温变结构控制系统进行了仿真研究,研究结果表明,采用变结构控制的炉温控制系统,不仅有很好的动态特性,而且具有较强的鲁棒性,对对象参数摄动具有很好的自适应能力,这将大大增加辐射加热炉的应用范围。     

油田采油泵站自动监测系统

针对目前油田的实际情况,利用MCS-51系列单片机构成了油田采油泵站自动监测系统,该系统由监测总站监测分站组成。总站与分站之间的信息传递采用无线通讯方式。由于构成该系统的核心部件MCS-51系列单片机性能优越,且具有多机通讯功能,故该系统具有高可靠性和高性能价格比。     

高炉异常炉况判断专家系统的设计与实现

探讨了高炉异常炉况判断专家系统的结构,讨论了从传感器数据中抽取高炉况特征的方法,时态黑板结构与时间知识表示,对于炉况特征的模糊量化和专家知识中的参数设定,系统采用机器学习方法自动调整,对于高炉异常炉况的操作方法,系统采用规划－动作－反应方法向用出动国作建议,并对所动作动作建议实现实时的重构解释。     

焦炉集气管焊接变形的控制

针对焦炉集气管在现场安装过程中，易出现集气管弯曲变形、联接短管法兰面倾斜，导致安装质量差、返修多的状况。通过预留合理的焊接收缩量、控制焊接能量、安排好顺序等和防焊接变形措施以及合理的焊接方法控制、过程监控，使焦炉集气管制造质量达到设计要求。     

吸附染料J-聚集体的氯化银微晶光电子特性

应用微波吸收相相敏介电谱技术测量吸附染料J-聚集体的立方体氯化银微晶中光电子的衰减特性,从而研究染料对氯化银微中光电子的影响.研究表明:在紫外光照射吸附机染料J-聚集体的氯化银时,染料能够加快光电子的衰减;光电子的变化规律与吸附染料浓度有关;说明染料增加了氯化银微晶中的隙间银离子浓度.可见光照射吸附有机染料的氯化银时,染料能够将染料激发态的光电子转移到氯化银中;显著地增加了氯化银微晶中的光电子强度;染料起到了敏化氯化银的作用.