仿生非光滑耐磨表面形态的激光加工研究

非光滑表面对耐磨性有一定的影响,且不同表面的影响程度也有所不同。为了研究非光滑表面形态的耐磨性规律,首先要从激光处理技术及其加工系统入手,采用相同的转速、脉冲、激光频率及激光电源电流等参数进行加工,以保证加工后的试件强度变化基本相同。然后根据图形,通过控制气流方向、点阵的行间距和列间距,分别对非光滑表面形态进行激光加工。     

三维侧位抛物线型方位漂移轨道设计的数值算法

考虑方位漂移因素的设计约束方程组是一个具有3个独立未知数、多个隐含未知数的非线性方程组,需要使用数值迭代法才能求出其数值解。给出了解析形式的垂深增量公式,利用约束方程组中的垂深方程,将3个独立未知数中的一个未知数表示成其他2个未知数的函数,并用之对设计约束方程组进行降维处理。剖析了隐含未知数的计算细节,给出了隐含未知数的递推算法。提出了降维后的约束方程组的数值求解算法——缩半网格法,该算法可以快速、可靠地求出设计问题的数值解,适用于在开发计算机软件时编程实现。     

全力扭方位计算公式的全新数学推导

全力扭方位的数学本质是在给定的约束条件下求装置角,使得方位变化达到最大。文献中已有的几种求解方法在求解过程中没有考虑约束条件,这使得有关计算公式缺乏严格的数学基础。使用有约束极值问题的标准求解方法——拉格朗日乘数法对全力扭方位问题重新进行了数学表述,并推导出了最优解的计算公式。     

矿井通风网络优化调节问题的非线性规划解法

建立了以风机能耗和调节设施耗为目标函数，以矿井通风网络节点风量平衡方程，回路风压平衡方程，分支可调性，风量和调节量上下限等为约束方程的非线性规划数学模型，用于求解各种矿井通风网络优化调节问题。选择了目前最为有效的算法之一的约束变尺度法来求解该数学模型，用Ｃ语言编制了在Ｗｉｎｄｏｗｓ下运行的计算机软件，该软件具有算法先进，收敛速度快，可靠性好，适用性广和使用方便等优点。通过示例说明该软件适用于求解各     

基于GA和PNET的一种可靠度计算新方法

基于遗传算法（GA）和概率网络估算技术（PNET），提出了一种用于求解复杂系统结构可靠度的新型算法，该法既能利用PNET的优点，又能利用遗传算法的全局搜索能力，因而可广泛地应用众多复杂工程的体系可靠度的求解问题。     

新能源电力系统复合储能多目标优化研究

针对当前新能源电力系统复合储能单元的性能不能满足电力系统的发展要求问题,设计基于机会约束规划的新能源电力系统复合储能多目标优化方法。分析光伏发电单元与风力发电单元结构特征,构建了复合能源容量数学模型;分析了当前新能源电力系统运行要求,确定了复合储能优化目标函数;使用机会约束规划技术,完成了目标函数的求解过程。至此,基于机会约束规划的新能源电力系统复合储能多目标优化方法设计完成。构建算例实验环节,实验结果表明:机会约束优化方法可同时完成多个目标的优化过程,进一步提升复合储能单元使用效果。     

旅游景区灾害远程救援管理系统研究

针对景区灾害定位不精准、灾害救援管理不善等问题,研发了基于摄像机云台的远程视频监控管理系统。在全面分析该系统架构、深入剖析系统各功能模块的基础上,提出了一种基于布谷鸟优化算法的新型定位算法,并对该算法的可行性进行验证,最后将该算法与GPS定位模块相结合给出最终定位方法。实际应用表明:该系统可靠、定位精确、效果显著。     

基于广域同步测量技术的煤矿高压电网故障区段定位算法

广域同步测量技术可实现全网动态参量数据的快速共享,为解决单相接地故障的在线定位问题提供了新的契机。给出了接地故障时刻各馈线支路上零序电流的时域特征方程,分析得出健全线路与故障线路间零序电流暂态脉冲极性相反的结论,据此提出实现故障区段定位的优化矩阵算法。该算法按照电网拓扑连接关系建立网络描述矩阵,依据各开关节点的暂态脉冲极性信息构建故障特征矩阵,最终利用优化判断准则完成故障区段的准确定位,ATP-EMTP算例仿真验证了该算法的优越性和可行性。论述了基于广域同步测量技术实现煤矿高压电网单相接地故障区段定位的方案,包括分层式测控系统结构和故障在线定位的实施过程。     

Determination of Strain and Stress Fields in a Rock Mass on the Basis of the Inverse Problem Solution

A new variational statement represented in the form of computational algorithm is proposed for elliptic systems of equations, which describe the behavior of structurally inhomogeneous geomedia under static loads. The inverse problem of boundary condition determination and calculated domain orientation from the point data of strain measurement is solved, which makes it possible to simulate adequately the stress-strain state of a rock mass.     

露天矿山运输调度系统粒子群优化

结合露天矿山运输调度系统实际,考虑到计划产量、生产能力、质量要求和运输过程等方面的约束,建立了一个通用性较强的露天矿山运输调度系统模型。该调度模型以总的运营成本最低为目标函数,采用惩罚函数法把诸多约束条件化为无约束,构建优化系统中粒子群算法的适应度函数。通过引入自适应变异程序对粒子群算法进行改进,避免算法过早收敛,提高了收敛效果。运用改进后的自适应变异粒子群算法对露天矿山运输调度系统模型优化求解,并采用Matlab软件对求解过程进行仿真,研究结果表明该算法能够快速得到当前班次的车辆调度的满意方案,提高了露天矿山运输调度的效率,进而提高露天矿山生产率,为数字化矿山建设提供一定参考。     

连采机润滑方式的设计改进

连采机在工作过程中由于各接触铰点的润滑不足会降低工作效率,针对这种情况提出了一种新型的集中润滑方案,并对该集中润滑方案的具体实施方式及优点进行了详细阐述。     

露天矿计划阶段内离散块体物料运距预测算法

矿岩运距是衡量露天矿山卡车运输经济性的重要指标之一,但多年因受运输系统复杂、多变等多种综合因素限制,在进度计划编制期间进行逐条带的运距计算问题一直并未得到有效解决。特别是需要进行离散化的物料规划时,传统逐阶段的运距量测方法无法对离散块体进行逐个推估。因此,为有效解决计划阶段内离散块体物料运距计算问题,根据露天矿外排土场出入口选址及排土运输干线相对固定等空间特征,将非线性预测理论、因子分析法等技术方法应用于实际的矿山优化问题中,研究了排土场计划阶段内块体运距波动变化的主要控制因素;结合外排土场内运距波动变化的影响要素,提出了采用加权最小二乘支持向量机技术(WLS-SVM)拟合非线性运距曲线的预测算法,并对权向量、核参数等主观经验指标进行了动态修正,以实现对计划阶段内(两阶段工程位置间的)离散块体物料过程运距的时变预测;最终,利用拟合出的时变曲线,实现两连续工程位置间逐个物料块体运距的高效计算。实验结果表明:预测算法的误差期望分别为:训练集0. 93 m,测试集0. 84 m,且在实验中表现出模型精度易受样本规模影响的特性,且当样本规模N90时,可控制绝对误差水平稳定在0. 8%～1. 2%。结论表明:试图应用非线性预测理论处理计划阶段内缺乏时变路网条件的运距预测问题是可行的,提出的算法模型对解决计划阶段内的逐块体运距赋值问题具有现实有效性。常规的露天矿山运输优化问题其优化目标和特征参数之间往往存在紧密耦合关系,无法直接应用特定的优化、规划模型进行计算求解,尝试采用全新的解耦思想和求解思路对于有效解决露天矿山运输优化问题是十分有益的,也应该是今后露天矿山系统工程学科研究的热点问题之一。     

三相PWM整流器电压环H_∞鲁棒控制器设计及其优化

针对三相PWM整流器电压环的特点,提出了一种H∞鲁棒控制方法。基于PWM整流器的数学模型,建立了满足H∞控制标准型的状态方程,并选择合适的权函数。通过求解Riccati不等式,得到H∞鲁棒控制器。由于控制器待定参数较多,权函数的选择范围较广,因此设计了一种PSO算法,对所设计的控制器参数进行整定和优化,进一步提高了PWM整流器的控制性能,具有更好的动态性能和抗干扰性。最后,通过仿真证明了该方法的可行性和有效性。     

锌电解过程分时供电优化决策系统

针对电力部门提出的分时计价原则,以锌电解过程为研究对象,用生产过程数据建立了不同酸度下电流密度与电流效率间关系,由此建立了分时供电优化模型,并用一种变形的多变量递推最小二乘自适应策略不断修正优化模型,     

遗传算法在工程机械传动轴优化设计中的应用

简单介绍了遗传算法原理,提出一个适合于求解连续变量约束非线性规划问题的算法,给出了相应的程序框图。使用此算法求解了工程机械传动轴优化设计问题,其结果表明了遗传算法的可行性和实用性。     

基于模糊综合评判的在线图像分割

为使矿岩块度在线检测能精确和快速地进行,提出了一种自适应阈值分割算法:首先选取全局自动阈值分割算法粗分割图像,然后针对粗分割效果较差的目标区域,重复利用阈值分割算法直到无区域可分离。在重复分割前,利用模糊综合评判方法对每一个目标物体的参数(尺寸,形状及梯度等)进行综合评价,若该目标为非正常块度,对其进行重复分割。通过对一次矿山爆破的300多幅矿岩块度图像进行测试表明:在线图像分割算法与新近的聚类分析及图论最小割算法相比,不仅简单而且具有较好的分割效果,在保证在线处理速度的要求下,分割准确率达95%以上,可有效地扩展应用在其它颗粒在线检测系统中。     

矿井火灾巷道烟气流动场模型

矿井火灾时期, 火源巷道内高温烟流运动为三维非定常的流动及传热传质过程。从化学流体力学基本方程组出发, 在一定简化与假设条件下, 建立了进行火源巷道烟气流动计算机模拟研究的场模型, 给出了模型求解的初始及边界条件, 简要介绍了模型的求解方法, 并结合工程实例, 得出结论。     

基于颗粒简化动力学方程的液固分选流化床数学模型

利用四阶Runge-Kutta法求解了液固分选流化床内颗粒的简化动力学方程,得到了颗粒速度和位移等随时间变化关系,并搭建了流化试验系统,验证了颗粒简化动力学方程的准确性,其预测的颗粒干扰沉降末速相对偏差基本可控制在5%以内。建立了基于该简化动力学方程的液固分选流化床数学模型,与试验分选结果相比,各密度级颗粒分配率的均方根误差为5.05。利用该模型探究了入料速率对颗粒分离结果的影响,发现入料速率增大导致的床层有效密度与实际分选密度比值减小是该过程中液固流化床分选效率降低的原因。     

Determination of Pit Boundaries in Step-by-Step Mining of Steeply Dipping Deposit. Part I

A new approach is proposed for solving the problem on determination of open pit boundaries in step-by-step mining of inclined and steeply dipping deposits.