供水管网中余氯浓度模拟计算及工程应用

供水管网中的余氯浓度指示供水管网水质安全状况,手动或者在线仪表检测余氯浓度,都不能全面地动态地反应整个管网余氯的变化规律.在供水管网数字化水力模型基础上,运用拉格朗日动态水质算法对中国南方某市管网余氯量进行了仿真计算,并采用分布式并行遗传算法对水质模型参数进行了校核,最后模拟的结果和现场实测结果非常吻合.这表明,经过校核的水质模型具有一定的工程应用价值.     

重型液压缸筒有限元计算结果的理论校核

提出了一种用于重型液压缸筒有限元计算结果校核的有效方法-拉美公式校核法.分析了校核法的力学模型,论述了进行校核的步骤及条件,并举例说明了该校核法的应用.     

活性污泥模型基本参数及其校核

在活性污泥模型的大量参数中,将灵敏度较高、对模拟效果影响较大的参数称为基本参数.应用活性污泥模型时,需要调整这些参数,使其适合应用的环境条件.根据国内应用活性污泥模型的案例,对这些基本参数进行了总结,介绍了遗传算法在优化这些参数中的应用,分析了活性污泥模型参数校核中存在的问题.     

关于重卡转向系统的设计校核方法探讨

在简要介绍重型商用车转向系统相关知识的基础上,对转向系统的设计校核情况进行了阐述,总结了设计校核应该考虑的大概参数以及应该达到的设计目标,对提升转向系统的设计有一定的指导意义.     

SWMM产汇流模型参数的设计条件等价优化

为解决模型技术应用于校核雨水管网设计方案时的设计条件等价化问题,提出基于暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)的产汇流参数等价处理方法.该方法从推理公式法的基本原理出发,以其流量过程线假设为基础,通过模型模拟恒定设计降雨,以模拟汇水区出流流量过程线是否与推理公式法假设流量过程线特征相吻合为判断等价的依据,通过实例验证了提出的设计条件等价原理实施的可行性;同时,为了解决人工调试参数的繁复性,提出采用改进的粒子群优化算法(PSO)自动实现参数的优化调整过程.     

复杂空间孔系的自动设计与自动校核

复杂空间孔系的设计儒考虑空间干涉问题,传统设计主要依赖设计者的经验,容易出错,本文讨论了复杂空间孔系的自动设计、自动校核,以及复杂空间孔系的工程图自动绘制的有关问题。     

考虑堆垛机加减速的节能自动立库设计

以料箱式自动立库为研究对象,考虑堆垛机实际作业中存在的加减速过程,以能耗、平均吞吐时间和成本的计算模型为目标函数,以货架数量、货格数量和堆垛机的运行参数为决策变量,建立自动立库存储区多目标优化模型. 采用2种方法求解该多目标的混合整数非线性规划模型问题：使用经典遗传算法进行求解,得到不同权重下的解集;使用非支配排序遗传算法求取pareto解,得到非劣解的解集. 这些解集是优化后决策变量的集合,根据这些参数组合可以确定存储区的大小,并辅助货架与堆垛机的选购. 依据该模型的优化结果,可以设计出规划更合理的自动立库存储区,可为节能自动立库的建造提供有效参考.     

高压注气井套管强度的安全校核

结合某油田一口注水井(拟转为高压注气)实钻井眼轨迹以及注气时的实际工况,提出了应当建立三维轴向力模型,按工况分析内压和外挤力,充分考虑轴向力、外挤和内压力对套管强度的影响,进行三轴应力强度校核的思想.进行了具体的套管柱强度校核.所提出的校核方法得到了现场应用的证实,同时也可应用于新钻注气井的套管设计.     

内齿轮剃齿干涉的数值仿真研究

用空间啮合理论建立了内齿轮剃齿时展成干涉校核的数学模型,并给出了展成干涉与内齿轮和剃齿刀的齿数差、轴交角以及内齿轮的变位系数间的关系.该模型不仅可用于内齿轮剃齿时的展成干涉校核也为交错轴螺旋齿轮内啮合传动的干涉校核提供了方法.     

CDQ电磁振动给料机设计及分析

通过对干CDQ电磁振动给料机主振动系统的受力分析,建立振动力学模型,并进行动力学参数计算．应用UG的三维实体建模、装配功能,对CDQ电磁振动给料机进行参数化设计及装配,并进行整机质量及m1／m2质量比的校核．通过质量校核,发现m1／m2值较小,不满足设计要求,所以进一步对壳体质量进行优化设计,保证了质量配比．     

给水管网水质模型管壁余氯衰减系数校正

针对给水管网水质模型中各管道管壁余氯衰减系数难以确定的问题,采用余氯衰减一阶反应模型以及拉格朗日时间驱动动态水质模型,以管网节点余氯浓度作为校正数据,建立了在多工况下管壁余氯衰减系数校正数学模型.提出了基于极大极小蚁群算法的管壁余氯衰减系数校正方法,将可视度与经验余氯衰减系数值相对应,选择最优蚂蚁进行信息素更新.为避免陷入局部最有解,将信息素值限定在一定范围内.在优化求解过程中采用国际通用水力水质模拟软件EPANET2获得所需的校正数据.算例结果表明,在管网水力模型准确和节点流量已知的前提下,采用极大极小蚁群算法对管壁余氯衰减系数进行校正,能够使模型节点余氯浓度的计算值与测量值更好地吻合.     

土压力盒标定方法研究

采用刚性加载和柔性加载的方式,分别对粗粒土进行了土压力盒砂标试验,即砂标方法 1和砂标方法 2,并设计了一种新型标定方法砂标方法 3来与之对比。结果发现除了砂标方法 1标定曲线离散率太高,明显不能运用于实际以外;砂标方法 2和砂标方法 3标定曲线离散率小,可以满足室内试验精度及实际工程应用要求。然后在室内进行大型压缩试验,研究砂标方法2、砂标方法 3以及厂家提供的水标方法和笔者改善后的修正水标法在土中的适用性,经研究发现砂标方法 2和修正水压标定法对土压力的计算较适用。     

一种基于Tsai法的摄像机改进标定法

为了提高摄像机标定精度和降低标定的复杂度,在Tsai两步标定法的基础上,提出了一种改进标定法.该方法采用分步标定的思想,以创建的平面模板为标定物,利用共面点便可线性求解出摄像机的内外参数.建立的摄像机模型考虑了径向畸变,有利于提高标定精度,标定过程只需要线性计算,避免了繁琐的非线性优化.     

给水管网管道摩阻校正方法研究

为了提高给水管网管道摩阻系数校正的稳定性和惟一性，提出了新的摩阻校正方法.当节点流量已知时，分析节点压力受管道摩阻变化影响的敏感度矩阵，在敏感度较大的节点上收集校正数据；对大敏感度管道单独校正、对其他管道进行分组校正，从而减少了校正变量的个数；模拟管网的多工况运行，收集足够多的校正数据；将管道摩阻系数的经验估计值引入到蚁群算法的优化计算过程中，提高优化计算的收敛速度.算例分析表明，采用上述方法校正的给水管网水力模型在实际应用中得到的节点压力值与实际节点压力值更为匹配.     

精密机械热误差校正机理及参数遗传优化

在研究精密机械热误差校正机理基础上，提出了主动热校正控制变形误差的精度指标，并研究了减少与增加热控制源对控制精度指标的影响．研究表明主动热校正的控制精度与热控制源数目、控制源位置及控制源的幅值有关，优化的目的是获得最佳的控制源组合及幅值参数，使热误差控制精度指标最小．由于热控制源幅值必须满足一定的设计约束，针对其幅值参数确定的困难性，引入遗传优化算法，该算法具有简单实用的特点，有较强的通用性．实例研究表明，热误差校正控制机理对变形校正控制系统的设计具有指导作用，遗传优化热控制源幅值参数具有快速全局收敛的优点．     

跟驰模型参数标定及验证方法

为解决跟驰模型建模过程中参数标定问题及确定合适的模型效果评价方法,首先介绍了应用遗传算法对参数进行标定的过程,并以GM模型为例,利用实测数据对其参数加以具体确定。在此基础上,从检验跟驰模型与实际情况在整体上的契合程度出发,综合考虑模型效果,提出了对跟驰模型的具体检验方法,并对标定参数后的GM模型进行了验证。研究结果表明,本文提出的模型检验方法克服了以往常用跟驰模型验证方法的片面性,对绝大多数跟驰过程,GM模型的模拟输出与实测值间的综合误差在15%以内,而非仅通过加速度对比得到的较大误差。     

干涉型成像光谱仪在轨辐射定标技术应用

为提高干涉型成像光谱仪空间目标测量精度,降低传感器中各个探测元响应度差异,提升成像光谱仪在轨辐亮度测量准确性。提出了一种基于定标场反射率测量参数结合计算程序仿真与成像仪在轨测量数据比对的空间定标方法。首先在介绍高光谱定标概念的基础上,提出了不同光谱响应函数、不同场地条件下的高精度入瞳亮度计算方法;其次对干涉型成像光谱仪进行在轨相对辐射修正,校正传感器中各探测元相应度差异,利用反射率基法开展了在轨绝对辐射定标试验,针对可见光、近红外波段建立在轨辐射定标计算模型。解决了包括多种反射率场地、高精度测试区域指示的试验方案优化设计问题,实现了星载高分辨率干涉型成像光谱仪的在轨高精度定标。研究结果表明,采用该定标技术使成像光谱仪的在轨测量精度达到5%。此外,定标场地环境条件对模型计算精度有一定影响,大面积均匀场适合采用反射率基法,小面积均匀场则引入邻近像元效应进行计算,通过布设人工指示目标,可提高反射率测量数据的准确性。所采用的定标技术已获得工程应用。     

基于遗传支持向量机的时用水量预测模型

针对传统支持向量机采用交叉验证确定参数耗时较长的不足,提出了基于遗传支持向量机的时用水量预测模型.根据时用水量序列的相关性,确定预测模型的输入参数;利用自适应遗传算法优化支持向量机的参数,建立了时用水量预测模型.实例分析结果表明,与基于传统支持向量机的预测模型相比,基于遗传支持向量机的时用水量预测模型建模速度更快,预测精度更高.验证了所提出模型的合理性和有效性.     

基于加权最小二乘法的供水管网节点流量校核

管网水力模型是实现供水系统现代化管理的重要工具,要使水力模型能比较准确地反映管网真实运行状态,达到预期使用目的,其中的参数需要校核。将管网节点流量校核作为优化问题,采用加权最小二乘法逐步迭代求解,与已有研究相比,采用矩阵分析法推导供水管网雅克比矩阵解析式,引入水量分配矩阵聚合节点流量,将欠定问题转化为超定,提高了校核的计算效率和结果的可靠性。采用简单管网阐明了雅克比矩阵的计算、节点流量的聚合及梯度向量的构造,利用实际管网验证了方法的实用性。     

摄像机标定的研究

对摄像机标定的发展现状进行了综述,根据是否需要标定物体将标定方法分为三类：传统标定方法、自标定方法和基于主动视觉的标定方法,并分别给出了三种方法中主流方法的模型,对其优缺点做出评价并指出发展方向。