一种基于状态空间的混成系统设计方法的理论基础研究

主要研究了一种基于状态空间的混成系统设计方法的理论基础．首先,在引入相关的ＣＯＮＴＲＯＬ语言的基础上,给出了其用“演化机”定义的操作语义和用扩展的Ｈｏａｒｅ 逻辑形式系统Ｈ′定义的公理语义．然后证明了Ｈ′是以演化机为模型的,即论证了Ｈ′的合理性．从而,在某种程度上保证了设计过程的正确性,提高了混成系统设计的可靠性     

基于可变安全第一准则和交易约束的投资组合调整模型

结合证券市场的实际情况,通过加入最小交易单位及交易费用约束改进了基于可变安全第一准则的风险定义,将风险表示成为与投资者意愿和交易约束相关的一条曲线。提出了一个新的基于可变安全第一准则的具有一般交易费用函数的投资组合调整优化模型,并给出求解该模型的基于遗传算法和随机模拟的混合智能算法步骤。然后,结合现实中交易费用的实际情况,分别建立了具有线性交易费用和二次分段凹型交易费用的投资组合调整模型。最后,依据上海证券市场的实际数据,通过两个实例验证模型的可行性和有效性。     

一种改进的混合广义极小剩余算法

N．M．Nachtigal,L．ReichelandL．N．Trefethen提出了一种新颖的求解大型非对称线性方程组的混合迭代思想,称为混合广义极小剩余算法（Hybrid GMRES）。该算法是在存储空间足够充裕的前提下,节省计算时间的一种有效算法,但它的收敛性从理论上得不到保证。从某种程度上说Hybrid GMRES是一种经验性的算法,在求解过程中可能导致收敛缓慢或不收敛．为了提高混合Hybrid GMRES算法的实用性,本文利用GMRES（m）本身构造出多项式预处理因子,并提出如下的一种称为改进的混合广义极小剩余算法（Improved Hybrid GMRES（m））。数值试验表明,新算法容易实现,且能够以一个较小的步长快速的收敛到一个预定的精确度,在减少计算量的同时,很好地克服了Hybrid GMRES算法的缺陷。     

落叶松杂种优势分析及家系选择

为探讨落叶松杂种优势,选出生长量高的杂交组合,对设在黑龙江省林口县的23年生63 个落叶松家系子代测定林木胸径生长并进行了分析。结果表明,落叶松种间生长量存在极显著差异,杂种落叶松具有明显的生长优势,尤其是以日本落叶松为母本,长白落叶松、兴安落叶松为父本的杂种优势更为明显。日本落叶松×长白落叶松的杂种优势为3.2%,超亲优势为3.1%,日本落叶松×兴安落叶松、日本落叶松×长白落叶松的生长分别超过对照15.1%和13.4%。由于种间、种内家系间差异都达显著水平,在充分利用种间杂种优势的基础上,还进行了种内亲本个体的选择,选出的10个优良家系的平均值超过对照34.1%,可在牡丹江地区推广。日本落叶松和兴安落叶松正反交子代在胸径生长量上存在极显著差异,正交子代平均生长量超过反交子代8.5%,正交子代在优良家系数量方面也比反交的好。     

基于混合遗传算法的应急物资配送路径优化

为解决突发事件下应急物资的配送路径优化问题,以配送车辆的固定成本、运输成本、违反最大载重量以及右时间窗的惩罚成本之和最小为目标,构建了带时间窗约束的应急物资配送路径优化模型;通过将遗传算法与节约算法、大规模邻域搜索算法相结合,设计出了一种混合遗传算法对模型进行求解;最后用算例仿真验证了模型和算法的可行性。实验结果表明:设计的混合遗传算法在求解过程和求解结果上都比标准遗传算法更优,可见能够为解决应急物资的配送路径优化问题提供科学的决策依据。     

基于混合遗传算法的高速列车截面变化率优化设计

基于遗传算法和单纯形法构造出了一种混合优化算法,对不同编码方式的算法进行了对比分析。发现混合算法的寻优能力明显优于遗传算法的寻优能力;实数编码的混合算法能够更好的保持种群多样性,在存在多个局部最优解的情况下,比二进制编码的混合算法的寻优能力强。利用构造的基于实数编码的混合算法,结合Hicks-Henne型函数参数化方法和Kriging代理模型,对高速列车的截面变化率进行了减小气动阻力的优化设计,得到了在设计空间内的最优截面变化率;优化后,三辆编组列车的气动阻力减小9.41%,其中,压差阻力减小38.02%,摩擦阻力基本不变,头车气动阻力减小12.55%,尾车气动减小13.98%。     

复杂产品碳足迹结构元规划方法研究*

日益增长的环境压力对复杂产品供应链碳足迹优化提出了更高的要求。为了降低优化过程动态性及不确定性,在综合评述产品拆卸建模分析研究方法的基础上,依据约束关系和装配结构,通过构建规则,设计多目标复杂产品碳足迹结构元拆卸混合图模型,确立模型约束关系矩阵,利用迭代分层思想设计驱动式递归聚类搜索算法,规划各层次碳足迹结构元模块。经液晶显示器实例证明,该规划方法可有效剖析复杂产品碳足迹结构基本元及模块单元。     

基于视觉双特征的并行联合脑-机接口范式的研究

基于多特征的并行联合脑-机接口与单一特征脑-机接口相比,能利用更多信息和并行方式提高特征提取和系统执行效率。提出了一种基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)和运动起始视觉诱发电位(MVEP)的双特征并行联合脑-机接口范式,通过设计3×3字符拼写范式,矩阵中纵列白色竖条按设定频率闪烁诱发SSVEP,横行中白色竖条随机运动诱发MVEP。实验表明,被试者关注目标字符时,两种特征脑电信号被同时诱发出来,并且对两种脑电信号进行特征识别能够检测出被试者选取的目标字符。联合范式并行的刺激编码方式有效节约了刺激诱发时间,为构建更为实用的联合脑-机接口提供了一种实现方法。     

坠物冲击下基于混合代理模型的水下管汇动力学分析方法

海上坠物冲击直接影响水下管汇工作稳定性,开展坠物冲击下水下管汇的动力学分析能够为其结构设计提供依据、提高水下管汇生产安全性。针对基于非全尺寸模型的水下管汇动力学分析方法导致分析结果精度受损的问题,建立水下管汇全尺寸有限元模型进行动力学分析,并针对由此造成的计算成本过高的问题,引入支持向量回归(support vector regression, SVR)、Kriging和径向基函数(radical basis function, RBF)代理模型提高分析效率,结果表明Kriging模型精度最高,RBF模型次之,SVR模型精度最低。进一步地,考虑单一代理模型预测性能的局限性,基于组合预测理论建立水下管汇动力学响应混合代理模型,构建坠物冲击下基于混合代理模型的水下管汇动力学分析方法,并对其预测精度和计算成本进行了分析,结果表明：相较于单一代理模型,混合代理模型的平均计算精度提高了10.12%,与单独使用有限元方法相比,其计算效率提高了81.24%,验证了此方法的有效性。     

某型40 kW发电机组冷却系统分析及阻力部件选型设计

为解决某40 kW发电机组冷却系统水温偏高的问题,通过采用计算流体力学方法开展了该发电机组整机流场分析及阻力部件选型设计。结果表明：测量点风速和温度仿真与实测值基本吻合,验证了机组流场计算结果的可靠性;依据部件阻力分析和机组布局确定了阻力部件结构及风阻大小,阻力部件风阻总和为530 Pa。阻力部件选型设计后整机流场校核及实验验证结果显示散热器风量为7.34 kg/s,水温约为93 ℃,低于水温报警温度95 ℃。可见经冷却系统分析及阻力部件选型设计后整机散热改善明显,满足冷却需求。