中央空调冷冻水系统设备节能优化方法

针对中央空调冷冻水系统运行能耗高、系统设备参数难以随负荷变化而动态调节的问题,采用一种结合穷举法的自适应并行人工免疫算法(Adaptive parallel artificial immune algorithm combined with exhaustive method, EM-APAIA)优化系统设备在不同负荷下的运行参数,以降低冷冻水系统的运行能耗。首先建立了系统内各设备的功耗模型,以所有设备功耗最小作为冷冻水系统的优化控制目标。其次,采用EM-APAIA对冷冻水供水温度、冷冻水泵的运行台数和转速比等运行参数进行优化。在该算法中,对初始化方式、移民算子和变异概率进行了改进以及引进穷举法机制,增强了算法对冷冻水系统设备运行参数的优化能力。最后对某一实际中央空调冷冻水系统进行了仿真实验。结果表明:与常规设置相比,使用EM-APAIA对系统内各设备运行参数优化后,系统总能耗降低14.8 %;同时相对于其他对比算法,该算法能得到更好的控制策略,且收敛速度快、稳定性强,可用于中央空调冷冻水系统内各设备的控制优化。     

基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议

针对现有信任感知路由协议中信任模型较为简单且能耗优化不足的问题,提出了一种基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议（SCR-TBE）.采用模糊综合评判模型并引入多种评判因素计算直接信任,根据偏离度对推荐信任进行过滤与权重分配,并在计算综合信任时考虑历史信任.同时设计簇头惩罚系数,加快恶意簇头的识别与隔离的速度.通过划分监控区域进行非均匀分簇,缓解能量空洞现象.将节点信任值、剩余能量以及数据传输距离作为路由选择因素.设计入簇函数与转发函数,降低恶意节点参与数据传输的几率.仿真结果表明,所提协议与LEACH-C协议和TLES协议相比,数据包数目与能耗均衡性均得到较大提高,提升了无线传感器网络的安全性与可靠性.     

利用粒子群优化的WSN环状簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中采用多跳分簇算法所带来的能耗不均衡问题,提出了一种利用粒子群优化的环状簇路由协议. 该协议采用粒子群算法将整个网络划分成间隔不等的同心圆,在各环内再分成若干扇区作为簇首选举的基本单位. 在每个扇区内,各节点根据到扇区中心的距离剩余能量来竞选簇首. 同时引入能级的概念,在很大程度上克服了簇首轮换速度过快造成网络开销过大以及轮换速度过慢造成单个节点过早死亡的缺点. 仿真结果表明,该协议有效地均衡了各环间的能耗,延长了网络寿命.     

高能效高速稳态铣削参数优化

为了提高铣削加工的能量利用率,提出了一种以无颤振切削为约束条件,以能量利用率为优化目标的铣削参数优化方法.基于机床的能耗特性,建立了提高能量利用率的无颤振铣削参数优化模型.利用切削稳定域图确定主轴转速的优化区间,利用切削力、切削功率、切削速度等条件确定切削深度、切削宽度及进给速度的优化区间,并通过合理选择各参数的优化步长快速获得切削参数.以五轴雕铣机为实验机床,45#钢为切削材料进行了验证试验,结果表明,该参数优化方法使能量利用率得到了较大提高.     

无线传感器网络中基于能量比的簇首选择机制

针对无线传感器网络中节点的不同能量损耗度,提出了基于能量代价的能量比簇首选择机制;该机制首先将普通节点视为簇首节点,计算节点的必要能量损耗值和节点当前的能量剩余值;并结合本文提出的能量比概念及计算公式,将上述能量相关值转化为可衡量传感器节点的能量损耗快慢度的簇选因子量值。仿真实验表明,该算法实现了更优的簇头选择,能有效延长网络生命周期。     

簇头优选及节点个数优化LEACH协议

提高网络整体性能与节能,将加权因子引入到LEACH协议改进方法中,根据每个节点的剩余能量、网络平均剩余能量、节点与网络在前一轮中所消耗的平均能量来确定最优簇头。综合考虑数据信息传输与接收的能耗、簇头节点的能耗以及传输ADV的能耗优化簇头节点数量。采用Matlab进行仿真对比研究,结果表明,与其它几种协议相比,本协议更能够显著降低节点能耗,网络中的簇头节点达到均匀分布状态,且其生命周期更长。     

无线传感器网络中LEACH协议的改进

针对低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH) 簇头选举的盲目性问题、簇内节点能量消耗不均衡问题以及一跳的通信方式造成的能量大量耗费问题,提出了基于"生命游戏"的LEACH协议改进算法. 通过对节点剩余能量的估算实现对簇头选举机制的优化,并提出"生命游戏"睡眠调度模型和利用邻居节点作为转发节点的多跳通信方式. NS2仿真结果表明,改进的协议有效延长了无线传感器网络的存活时间,提高了数据的发送量.     

便携式仪表锂电池组的均衡充电方案设计

由于成组的锂电池在充电时容易发生过充,导致电池的寿命短和安全性降低,结合目前的电池组均衡充电方案的研究,提出一种全新的充电均衡方案。在本均衡方案中结合采用了耗能均衡方式和非耗能均衡方式,采用ATmega16为主控制器,并采用了独立的温度、电压、电流采集模块来对电池组的各个参数分别进行检测。实验结果证明,该均衡方案能很好地保障便携式仪表锂电池组的使用寿命。     

基于GA和LEACH的WSN引入交通层路径优化算法

针对WSN节点中分层分簇路由算法存在能耗不均衡、簇首能耗高的问题,提出了一种基于GA和LEACH的WSN引入交通层路径优化算法。该算法基于ZigBee协议引入了新的拓扑结构,并优化了基于距离和能量因素的阈值函数,从而对WSN进行优化。仿真结果表明,在增加9%整体耗能的前提下,减少了关键簇首95%的通信能耗,有效地提高了WSN能耗均匀性,并延长了WSN 1~3倍的整体工作寿命。     

灭茬机运动参数的试验研究

通过对灭茬机进行田间试验研究,对功耗W、机组前进速度v和刀轴转速n等诸参数之间的相互影响关系做了基本的理论分析,建立了相应的数学模型,并对灭茬机旋转工作部件的运动参数进行分析和优化,得到了在一定条件下影响灭茬机整地作业功耗的有关参数,为研究设计灭茬机提供了一定的参考依据.     

基于CFD的液力变矩器导轮优化设计

基于CAD-CFD,分析影响液力变矩器整体性能的因素并进行优化。首先使用BladeGen对液力变矩器进行参数化造型,基于CFX软件对不同速比工况进行计算,统计液力变矩器性能变化曲线并与试验对比。分析导轮能头分布特点,并根据流场分布对导轮进行结构优化,使内、外环上导轮翼型结构分别适应不同的速比工况,最终实现对低速比工况时导轮能头损失的优化,优化后涡轮输出力矩增量最大达到175.36 N·m,液力变矩器在0速比工况下变矩比增加0.344,效率在0.274速比工况下增加2.95%。     

自适应混沌遗传退火的片上网络映射

针对带宽和时延约束的低能耗片上网络（NoC）映射问题,提出了一种自适应的混沌遗传退火映射算法. 该算法利用Boltzmann更新机制选择遗传个体,引入自适应混沌方法优化适应度较差个体,采用多邻域的退火策略优化较优个体. 实验结果表明,所提算法有效地避免了早熟收敛,提高了算法收敛速度,与标准遗传算法和混沌遗传算法相比,平均节能分别为45%和226%,有效地降低了NoC系统通信能耗.     

Modeling and simulation of ocean mining subsystem based on virtual prototyping technology

1　INTRODUCTIONThe study of ocean mining system is a greatconcern in international ocean resources research.The system is related to many subjects, such as o cean re connoitering, mining, mechatronics, mate rial, environment and so on . It is considered thatthe first commercial mining system will be possiblymade up of mining subsystem, lifting subsystem,remote measuring and controlling subsystem andsurface supporting system. The mining subsystemis used to crush and collec…     

A Cluster-Based Virtual Cooperative MIMO Transmission Scheme

基于分簇的虚拟协作MIMO传输策略研究

吕红芳

（上海电机学院 电气学院）

中文摘要：

无线传感器网络应用于环境状态监测时,最关键的问题是在无线通信时保障数据传输的可靠性、降低全网的能量消耗。本文提出了一种基于分簇的虚拟协作MIMO传输策略（CVCM）,该方案根据簇头节点到汇聚节点的距离动态配置最佳的协作节点数目和调制速率,保证每个虚拟MIMO单元和汇聚节点的通信能耗最小,从而降低整个网络的能力消耗。仿真实验结果表明,CVCM有效地降低了网络能耗,延长了网络的生命周期,提高了基站接收数据的有效性。

关键词：分簇;虚拟协作MIMO;动态配置;调制速率

     

基于改进萤火虫优化神经网络的WSNs分簇路由协议

针对无线传感器网络中能耗不均衡问题,提出了一种基于改进萤火虫算法优化反向传播神经网络的非均匀分簇路由协议.通过在萤火虫算法中引进权重因子并增加4个评价指标,来平衡簇内负载和减少簇间的通信距离.结合BP神经网络,优化路径选择和簇首选举方式,达到最佳成簇效果.仿真结果表明,改进萤火虫算法优化BP神经网络的非均匀分簇路由协议能有效延长网络生命周期,节省能量,并均衡能耗.     

系统参数对浮环轴承转速比的动态影响

转速比即环速比和轴颈涡动比是涡轮增压器浮环轴承系统的功耗和稳定性研究的重要指标.基于经典短轴承理论,考虑浮环和轴颈的回转变位角速度,推导出内外层非线性动载油膜力的解析模型.考虑轴系的偏心质量引起的离心力,建立了涡轮增压器浮环轴承系统非线性动力学模型.仿真得到环速比和轴颈涡动比随转速的变化曲线,并分析研究了不同转速下偏心质量、润滑油粘度、浮环结构参数等对环速比和涡动比的动态影响机制,及转速比对系统参数敏感程度的变化规律.为浮环轴承的设计研发和涡轮增压器浮环轴承系统的性能评价提供了重要参考.     

WSN中一种改进LEACH算法与仿真分析

无线传感器网络降低能耗、提高网络生存周期是研究的重要目标,本文针对LEACH算法缺陷,对簇首选择、簇首和Sink节点的通信进一步优化。簇头节点在接收簇内节点数据时进行数据聚合,减少传输数据的能耗,同时各簇头节点将聚合后的数据用改进的Dijkstra算法以最快的速度找到距离Sink的最短路径,提高网络性能,延长网络生存时间。     

Development of performance and combustion system of Atkinson cycle internal combustion engine

The application of hybrid vehicle is a practical technical solution to the energy shortage and the environmental pollution.The internal combustion engine(ICE)plays a key role in the development of the hybrid vehicle.Based on the requirements of the hybrid vehicle and the characteristic of Atkinson cycle,a set of designing methods for the Atkinson cycle gasoline engine is presented through the analysis of the optimized matching for the compression ratio,valve timing and the combustion chamber.The designing method has been verified by the bench test and the results show that the fuel consumption can be improved by12%–15%with the reduction of the low speed torque by 10%,and the low fuel consumption region in the fuel map extends significantly with the rated power almost keeping constant.It may be of great reference for the development of hybrid vehicle technology in China.     

变频技术在电厂泵与风机系统中应用的节能分析

根据泵／风机在不同工况下运行的性能与特点，分析变流量运行时，泵／风机流量、扬程(压头)、功率与转速间的关系，提出了变流量运行时，泵／风机采用变频技术的节能原理及经济效益．以某电厂鼓风机系统为例，分析比较了电厂鼓风机采用变频调节时的特性、耗能情况及其经济性．     

长渠道梯级供水泵站变频转速最优匹配

针对长渠道串接的梯级变频转速泵站,在采用明渠恒定流计算来确定站间水力约束的基础上,以满足供水任务下整个梯级系统的总能耗最小为准则,建立了确定各级站的最优扬程分配的动态规划模型.在动态规划的各状态点,采用非线性规划模型以求在给定泵站净扬程和流量条件下的站内各机组最优转速.针对数学模型,开发了数值求解程序.对实际工程变频调速梯级供水泵的计算表明,所建立的模型科学合理,计算方法快速有效,实现了站间变频转速最优匹配.