Hamilton-Jacobi-Bellman equations and dynamic programming for power-optimization of a multistage heat engine system with generalized convective heat transfer law

A multistage endoreversible Carnot heat engine system operating between a finite thermal capacity high-temperature fluid reservoir and an infinite thermal capacity low-temperature environment with generalized convective heat transfer law [q∝(ΔT) m ] is investigated in this paper.Optimal control theory is applied to derive the continuous Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equations,which determine the optimal fluid temperature configurations for maximum power output under the conditions of fixed initial time and fixed initial temperature of the driving fluid.Based on the universal optimization results,the analytical solution for the Newtonian heat transfer law (m=1) is also obtained.Since there are no analytical solutions for the other heat transfer laws (m≠1),the continuous HJB equations are discretized and dynamic programming algorithm is performed to obtain the complete numerical solutions of the optimization problem.The relationships among the maximum power output of the system,the process period and the fluid temperature are discussed in detail.The results obtained provide some theoretical guidelines for the optimal design and operation of practical energy conversion systems.     

一般双线性变结构系统的等价控制及趋近律

使用坐标变换，将双线性系统中的倍增控制项和叠加控制项重新组合成与线性系统有相同形式的非线性系统。系统的控制矩阵是状态变量的非线性函数矩阵。采用等价控制和趋近律方法设计变结构控制律，控制律白等价控制和取决于趋近律的变结构控制两部分组成，构成状态变量的非线性反馈。给出了一个三阶系统数字例子的计算机仿真结果。     

法理视域下的计算机量刑研究

在关于刑事法律正义输出的诸多环节里,量刑是其中的核心环节,国家的意志和法律的思考最终很大程度上都要通过量刑来传达给当事人,并对社会产生一定的预防效果。计算机量刑是一种区别于传统人脑量刑的模式,从其诞生之初,就引起了人们广泛的思考和争论,莫衷一是。以法理学的角度融入这种思考并对有关盲点予以厘定,从而提出计算机量刑的路径选择,以期更好地指导司法实践。     

以法治助力“国家治理现代化”

国家治理现代化包括治理体系的现代化和治理能力的现代化,这对深化当前我国社会改革与实现中华民族伟大复兴中国梦具有重要意义。十八届四中全会做出了"全面推进依法治国若干重大问题的决定",使得法治成为推动社会发展和变革的重要力量。在推进依法治国的进程中,要明确依宪治国的基础性和根本性地位,同时保证在国家、政府和社会三个层面上的制度创新,从而更全面地实现国家治理的现代化。     

大规模气泡湮灭的元胞自动机模拟

使用元胞自动机模型,并用正六边蜂房结构代替二维均匀气泡,模拟气泡载荷超过临界载荷时大规模二维气泡湮灭过程.结果表明,该过程存在Zipf律.     

溶质在土壤中的渗流建模与数值仿真

针对液态溶质在土壤中的渗流问题,利用数学模型描述了符合达西定律的二维非稳定渗流,并运用有限体积法对该模型进行了数值求解.得出了给定渗流场不同渗透系数、单位贮藏量下的水头、渗流量的变化规律,模拟了液态溶质在土壤中的渗流过程.通过对计算结果的可视化处理、比较分析,发现渗透系数、单位贮藏量等因素对液态溶质在土壤中的运移都有不同程度的影响,渗透系数越小,液态溶质运移速度越慢;单位贮存量越小,液态溶质运移速度越快;反之亦然.     

U型工作面采空区漏风对自然发火的影响

为了进一步掌握U型通风方式下采空区漏风流场分布规律,为采空区火灾预防和控制提供理论依据,采用物理相似模拟实验方法,通过搭建采空区气体渗流物理相似模拟实验平台,实现了开采煤层自然垮落,并采用采空区立体监测的手段,对U型通风方式下采空区漏风流场的分布规律进行了研究。结果表明:采空区内漏风存在3个特征区域,即"上隅角漏风影响区","架后重点漏风区"和"下隅角煤柱边缘漏风带",通过分析其各个特征区域的自燃危险性,得出"上隅角漏风影响区"的自燃危险性最大,"架后重点漏风区"的自燃危险性最小。同时,在采空区垂直方向上的漏风强度随着高度的增加而减小,最大影响高度可达到60 m左右。研究指出了U型通风工作面火灾防治的重点区域,为采空区在漏风影响条件下的防灭火工作提供了一定的理论参考。     

考虑一阶驾驶仪动力学的角度控制最优制导律

为研究考虑驾驶仪动力学的最优制导律,构造了引入一阶驾驶仪动力学的导弹运动方程. 基于带终端状态约束的最优控制问题,将传统的目标权函数扩展为导弹剩余飞行时间负n次幂的形式,推导得到考虑一阶驾驶仪动力学的最优制导律通用表达式. 通过将目标函数的终端状态权系数选为无穷大,化简得到考虑一阶驾驶仪动力学的角度控制最优制导律OIACGL-1,并讨论了OIACGL-1的两种简化形式. 引入落角约束和初始方向误差,分析了OIACGL-1系统的归一化加速度特性;分析指出,OIACGL-1系统在n≥0时的终端加速度指令严格为0,对应的终端加速度响应近似为0.      

非牛顿流体层流微分黏度函数

为避开用流体力学中的平均值方法求解微分黏度函数时遇到的奇异问题,基于复合函数链式规则简化非牛顿流体的微分黏度函数,并在此基础上建立微分黏度的3种近似式,针对不同近似式的精确性进行分析和比较,明确了近似式的最佳适用范围.     

依法治国背景下高校师德建设路径探究

探寻高校师德建设路径应回到师德建设问题本身,置师德于依法治国背景下进行考量。要制定具体可行的师德规范,培育规则意识;要发挥法律的他律功能,培育法治思维;要完善制度的激励和约束机制,培育敬业精神;要建立新媒体师德档案,培育修德文化。