二维传热分布参数系统的最优边界控制

本文讨论了二维分布参数系统的最优边界控制问题。基于连续加热炉内板型钢坯非稳态二维热传导的数学模型,以及实际问题的要求,运用Galerkin法和最优化方法,确定了满足钢坯加热要求和降低能耗为目标的稳态最优炉温分布。     

模糊神经网络在加热炉综合优化控制中的应用

针对莱钢100t电炉大棒轧线加热炉和粗轧机的分离控制带来的钢坯加热过程难以动态调整而造成的能耗浪费、粗轧机轧制安全难以保障等问题,提出建立模糊神经网络控制系统,将加热炉和粗轧机构成闭环系统,动态地调整后续钢坯的加热过程,以降低加热炉和粗轧机总能耗,保障轧制安全.     

钢轨火焰热处理温度场数值模拟

为在钢轨火焰热处理时使钢轨接头达到规定的温度和合理均匀分布的温度场,在Abaqus中建立PD3钢轨的三维有限元模型,通过调整加热火焰模型的热流密度,模拟钢轨的温度场,获得钢轨异形结构对钢轨温度场的影响规律.结果表明：在采用均匀热流密度加热火焰模型时,钢轨底部升温速度最快,钢轨头部最慢;加热完成后钢轨底部平均温度最高,钢轨头部最低,钢轨温度场分布均匀性较差,而对于钢轨心部,钢轨腰部升温速度最快、平均温度最高,钢轨头部升温速度最慢、平均温度最低.经过对加热火焰模型热流密度的优化,钢轨表面和心部温度场分布的均匀性得到很好改善,可为实际生产中火焰热处理设计提供参考.     

基于分散推理结构的加热炉钢坯温度分布模糊控制

针对钢坯加热炉系统所具有的典型分布参数特点,提出了一种基于分散推理结构的钢坯温度分布模糊控制方案．首先,将炉内钢坯温度偏差分布作为模糊推理系统的输入信息;然后,对于每一个炉温调整点,通过一组二维模糊控制器,产生一组与钢坯温度偏差分布对应的炉温补偿控制分量;最后,综合各控制分量获得各调整点处的炉温补偿量．仿真算例表明,该方案能够有效地保证钢坯按理想加热曲线完成加热过程．     

基于遗传算法和罚函数法的炉温优化设定

针对钢坯温度预报模型中时变非线性参数进行了等效研究,提高了模型预报钢坯温升的精度。在分析钢坯加热过程、工艺要求、能耗与环保的基础上提出基于遗传算法和罚函数相结合的炉温优化算法。并对该算法进行了计算机仿真,仿真结果表明该优化算法能够迅速寻找到全局最优。     

基于分散推理结构的加热炉钢坯温度分布模糊控制

针对钢坯加热炉系统所具有的典型分布参数特点,提出了一种基于分散推理结构的钢坯温度分布模糊控制方案．首先,将炉内钢坯温度偏差分布作为模糊推理系统的输入信息;然后,对于每一个炉温调整点,通过一组二维模糊控制器,产生一组与钢坯温度偏差分布对应的炉温补偿控制分量;最后,综合各控制分量获得各调整点处的炉温补偿量．仿真算例表明,该方案能够有效地保证钢坯按理想加热曲线完成加热过程．

     

无线传感器网络中基于能量密度的路由算法

在无线传感器网络中,由于传感器节点分布密度不均衡,造成网络中不同区域的能量资源分布差别很大,使得此能耗分布成为影响网络寿命的主要因素.从能量密度的角度出发,提出基于能量密度和能耗调节的路由算法,选择能量密度高的节点承担更多的通信任务,同时,用调节传输能耗的方法节约能量密度低的节点能耗.模拟结果显示:该算法能改善能耗分布,提高网络寿命和能量利用率.     

基于SVM的概率密度估计及分布估计算法

在最大熵分布估计算法中,根据Jaynes原理来建立分布估计算法中的概率密度。基于SVM的概率密度估计则是根据概率密度的定义,由核函数构造一个包含未知参数的概率密度函数。它根据样本点建立这个概率密度的数学规划模型,并用不敏感损失函数的支持向量机方法来求解这个模型。对得到的概率密度进行仿真测试,最后将得到的密度应用到分布估计算法中。     

基于Taylor级数的分布参数系统最优控制

结合钢坯加热过程讨论了分布参数系统的最优控制问题。针对钢坯加热过程,建立了分布参数系统的数学模型,利用Taylor级数近似变换,并引入Taylor级数基函数的微分运算矩阵和向量积矩阵,将钢坯温度的最优控制问题转化为相应集总参数系统的最优控制问题,然后对集总参数系统进行求解,并将求得的逼近解进行逆变换,即求得分布参数系统最优控制的逼近解。并通过仿真示例验证了该算法的有型,取得了满意的结果,为分布参数系统的控制算法提出了一条解决方案。     

基于Taylor级数的分布参数系统最优控制

结合钢坯加热过程讨论了分布参数系统的最优控制问题.针对钢坯加热过程,建立了分布参数系统的数学模型,利用Taylor级数近似变换,并引入Taylor级教基函数的微分运算矩阵和向量积矩阵,将钢坯温度的最优控制问题转化为相应集总参数系统的最优控制问题,然后对集总参数系统进行求解,并将求得的逼近解进行逆变换,即求得分布参数系统最优控制的逼近解.并通过仿真示例验证了该算法的有型,取得了满意的结果,为分布参数系统的控制算法提出了一条解决方案.     

电磁软接触结晶器磁感应强度分布的数值模拟

应用数值模拟讨论了工业实验软接触电磁连铸结晶器结构参数对结晶器内部磁场的影响规律。结果表明：当分瓣数＞40时,最大磁感应强度随分瓣数增加的幅度不大；切缝宽＞1．1 mm时,切缝宽度对磁感应强度影响不明显；缝长长于线圈两端各40 mm,就可解决结晶器铜管磁屏蔽问题。本文还发现若线圈外部存在良导电体部件,将会降低钢液表面磁感应强度达50％。     

基于有限元模拟的薄膜热流计结构设计及优化

精确的热流测量对航空航天领域发动机设计及使用过程至关重要.薄膜热流计以其体积小、热容量小、干扰小、不破坏部件表面气流等显著优势,成为发动机热端部件表面热流测量的新方法.针对传统工程经验设计薄膜热流计精确度不高且迭代耗时长的缺点,基于有限元仿真模拟方法,建立了一种薄膜热流计有限元分析模型,综合分析了热流密度、热阻层厚度、热电堆厚度等因素对热流计冷热结点温度梯度的影响,提出薄膜热流计优化思路.分析结果表明,优化后的薄膜热流计具有更出色的热学性能与电学性能.     

基于威布尔分布的云计算能耗优化模型研究

针对云计算环境中复杂的虚拟机正常运行状态,提出将虚拟机运行看成由硬软件串联的可修复系统,用威布尔分布描述虚拟机硬软件正常运行的方法来建模缓解云计算高能耗问题。运用半马尔科夫过程刻画虚拟机运行过程、Laplace-Stielties变换简化数值计算、Bayesian定理去除限制条件,构建处理器利用率与能耗、性能的关系模型。再结合可修复系统寿命分布理论,调整虚拟机正常运行的威布尔分布函数,得到不同形状参数下处理器运行能耗以及给定任务完成时间,最终分析形状参数、处理器利用率与能耗-性能隐含关系并给出有效降低处理器运行能耗的合理化建议。数值分析表明：增大形状参数比提高利用率更显著降低处理器运行能耗;优化虚拟机配置使得形状参数变大,可以明显降低处理器运行能耗,同时避免云系统性能过度损耗。     

贵州主动配电网冷热电三联供系统运行测试分析

本文针对能源互联网中高比例分布式电源消纳难题开展研究,目的是通过测试系统将示范工程中提高能源综合利用效率更直观的体现出来。在贵州主动配电网示范工程基础上搭建了一种适用于主动配电网的冷热电三联供测试系统,建立了相应的分析模型,且进行了现场测试,并对现场测试数据进行运行效益分析,示范工程冷热电三联供系统在90%额定功率工况下综合能源利用效率可达90%以上,较传统冷热电三联供有较大提高。且该系统能够实现在同样在该热（冷）负荷下,其上网电功率可在一定范围内调节,降低天然气价格和提高上网电价是适用于主动配电网的冷热电三联供保证经济运行的基础,对于用电成本高且有供暖供冷需求的用户,冷热电三联供系统有较好的经济性。     

Geometric reconstruction of buried heat sources from a surface thermogram

Attempts to reconstruct the spatial location, size, and form of buried heat sources from the measured pattern of thermograms are, in general, prohibited by the lack of a priori information about the thermal (flow) model and the source structure. In this paper, a method is introduced based on geometric reconstruction of a buried heat source configuration. This configuration must contain point sources and/or sharp edges and be confined to a plane region parallel to the surface. The medium, in which the heat source is embedded, is assumed to be homogeneous, isotropic, and of large size compared to the size of the source and to its depth below the surface. The heat flux from the surface to the ambient is assumed to follow the Newtonian cooling law. The spatial density distribution of the flux can be described by a Green function with coefficients determined by the depth of the source plane. It is possible to approximate a corresponding inverse mapping algorithm (reconstruction filter) for each source plane depth, with only one (depth) scaling parameter. The density distribution of the source structure is optimally deblurred when the reconstruction filter's scaling parameter matches the actual depth of the source plane below the surface. In the reconstruction procedure, this reconstruction filter is consecutively applied for several values of the scaling parameter. The so-called ``deblurring quality' of the point or edge information is utilized to decide which scaling parameter achieves the sharpest image. This procedure resembles the focusing of a lens.     

高热流微冷却器的换热性能研究

对以水为换热介质的微通道冷却器对模拟发热电子芯片进行冷却的换热性能进行了实验研究.通过测量流体的流量、进出口温度、发热片表面热流密度,获得了不同几何结构微通道冷却器在不同加热功率、不同Re数条件下的换热特性和冷却效果.结果表明,微通道冷却器可以有效地对表面热流密度高达5.34×105 W/m2的发热电子芯片进行冷却;微通道冷却器的换热性能随Re数的增大而提高,所提高的幅度随加热功率的增大而增大;微通道的几何结构对换热性能有显著影响,平均Nu数随微通道的宽深比增大而增大.     

快速调节加热炉燃气量的控制系统

加热流体温度关系到加热炉的生产安全和能量的合理利用．采用出口温度控制加热炉燃气量,导致自动控制系统存在滞后性,造成出口温度大幅度变化．甚至加热管烧焦现象。提出利用加热介质入口参数辅助加热管出口温度控制加热炉燃气量．通过预估控制法计算燃气量,采用模糊控制技术评价出口温度,设计了一种新的快速调节加热炉燃气量的控制系统．进行了现场应用。结果表明,改造后加热炉的控制系统性能得到较好的改善．出口温度最大偏差减小4．28％,稳定时间提高12h．效率提高5．5％。     

应召搜潜中典型情况下潜艇分布概率的计算

针对应召搜潜过程中潜艇分布概率的计算问题,推导了潜艇的初始位置服从正态分布、潜艇航向在二维平面内服从均匀分布、潜艇航速已知或服从已知分布的潜艇分布概率的计算方法,给出了潜艇航速服从均匀分布和瑞利分布等典型情况下,潜艇分布概率的计算公式,并通过蒙特卡罗方法验证了所推导公式的正确性,同时给出了部分时刻潜艇位置联合概率密度和边缘概率密度的计算结果。通过该计算结果可以清楚地看出应召搜潜中潜艇的分布概率随搜潜时间的变化情况,这对于在搜潜过程中制定正确的搜潜策略具有一定的指导意义。     

再入系统的热流分析

针对再入过程中返回舱体存在严重的气动热问题,提出一种新型再入系统.通过建立减速系统的阻力估算模型和求解动力学方程,分析再入过程的速度特性和驻点热流密度,计算结果与文献算例数据吻合,验证飞行器再入过程的热流特性.采用Euler数值计算与边界层内工程算法相结合的方法计算充气阻力罩表面热流密度,结果表明热流密度在驻点附近较大,远离驻点后迅速减小.