加工时间可控的炼钢调度问题两阶段模型及优化算法

炼钢-精炼-连铸是钢铁产品的关键生产工序,其有效的调度对生产过程中减少热能消耗、提高生产效率具有重要意义.根据生产过程中工序加工时间可控性和主要工艺约束提出了分散搜索(scattcr scarch,SS)算法和数学规划相结合的两阶段求解算法.第1阶段应用SS算法基于各阶段正常的加工时间,确定炼钢-精炼生产阶段各设备的加工炉次集和各炉次的加工顺序.第2阶段将SS求得的解转化为时间约束网络图,建立了以炉次等待设备时间和设备等待炉次时间及最大完成时间最小为调度目标,工序加工时间可控的混合整数规划模型,应用CPLEX求解模型确定各炉次的加工时间和开始时间.基于国内某钢铁企业炼钢-精炼-连铸生产过程的实绩生成了14个不同规模的测试案例,对钢厂生产实绩效果与本文两阶段求解算法的优化效果进行了对比,分析了不同等待时间权重对两阶段算法性能的影响,并与采用遗传局域搜索(gcnctic local search,GLS)算法与数学规划相结合的求解算法的优化效果进行了比较.实验结果表明本文给出的模型和两阶段求解算法对加工时间可控的炼钢-精炼-连铸调度问题的优化效果很好.     

风洞数据采集系统设计和试验数据分析

针对某风洞试验任务需要进行大量压力测点测量的需要,利用USB4716数据采集卡和16点压力单元模块的结构形式,设计了一套实现多点远距离测量的数据采集系统。针对在试验过程中出现的试验数据异常现象进行了详细的分析,并给出了具体解决方案。该系统已经成功应用于风洞试验,并取得较好效果。     

基于双频激电法的海洋发送机系统

在海底金属硫化物的探测过程中,发送机探测方法的选择对探测效果有着重要的影响.基于海洋激发极化方法设计了一套海洋双频激电发送系统.该系统能够根据甲板机发送的指令自动调整高低两种频率的大小,同时对发送系统中实时检测的电流、电压、水深等信号通过隔离差分传输方式进行有效的传送.最后,给出了相应的实验数据和结果分析,实验结果表明,该发送系统设计合理,为利用海洋激发极化方法进行海洋探矿提供了一个有益的尝试.     

针对不同类型热敏MEMS器件的高性能前置放大器设计

针对不同应用的热敏MEMS器件的界面电路设计高性能放大器,提出建立与CMOS工艺兼容的热敏MEMS器件前置放大器的IP库的概念。通过提取相关热敏器件的典型参数,设计低功耗、低噪声且分别符合精度和速度等特殊要求的前置放大器,对3种不同结构的放大器进行分析研究,并利用Cadence软件,基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺库进行设计仿真。仿真结果表明:3种不同结构的放大器可以用于相应性能要求的热敏MEMS器件中。     

Research of trackball based on MEMS gyro

为解决精密球体在研磨过程中的研磨轨迹无法测量等问题,将MEMS陀螺仪测量角速度技术应用到球体研磨轨迹的测量中,研究并实现了一种基于MEMS三轴陀螺仪和STM32微控制器的轨迹测量系统.介绍了ITG3200三轴陀螺仪的特点、原理以及轨迹测量系统方案设计;分析了温度影响陀螺仪零偏的机理,基于最小二乘法原理,建立了零偏补偿模型,有效地提高零偏稳定性,满足了工程需要.进行轨迹测量系统的双自转研磨实验,结果表明:双自转研磨方式研磨均匀性较好.     

一种利用并行复算实现的OpenMP 容错机制

基于并行复算的故障恢复技术,将故障恢复的计算任务分配至未发生故障的结点上并行执行,从而显著缩短复算时间,有效降低故障恢复开销,提高并行程序容错性能.基于该故障恢复技术,提出了一种针对OpenMP并行程序的容错机制PR-OMP,有效解决了分段复算、复算负载重分布等问题;此外,还扩展了传统编译数据流分析技术,提出了针对OpenMP并行程序的数据流分析技术,并基于该技术计算状态保存开销进行优化.设计实现了用于支持PR-OMP的编译工具GiFT-OMP,并通过实验证明了PR-OMP机制及其支持工具的有效性,评估并分析了其性能和可扩展性.     

一种基于混合学习策略的移动机器人路径规划方法

针对未知环境下移动机器人路径规划问题,以操作条件反射学习机制为基础,根据模糊推理系统和学习自动机的原理,提出一种应用于移动机器人导航的混合学习策略.运用仿生的自组织学习方法,通过不断与外界未知环境交互从而使机器人具有自学习和自适应的功能.仿真结果表明,该方法能使机器人学会避障和目标导航任务,与传统的人工势场法相比,能有效地克服局部极小和振荡情况.     

一种基于知识的多层概念化数据查询方法

近年来,越来越多的数据库查询研究工作开始致力于对模糊查询条件的概念化处理,称之为概念化查询.运用基于知识的数据查询方法可以实现这类查询,基本的方法是根据领域知识将用户的模糊概念转换成标准的SQL语句,实现概念化查询.但是,如果查询条件中包含了更高层次及多层次的模糊概念,则其概念转换非常复杂,查询的效率将受到严重影响.为了提高多层次数据查询的效率,以村镇住宅建筑产品查询为例,提出一种基于知识的多层概念化数据查询方法.首先需要建立描述模糊概念的知识库;然后,生成多层次的概念化数据,在概念化数据上实现基于知识库的多层数据查询处理.并采用人工数据集进行了实验分析,实验结果表明,在高层和多层概念化查询中,本文提出的方法与基本的方法相比查询效率至少提高40%.基于知识的多层概念化查询将为我国村镇住宅建筑产品查询提供高效的处理手段,能够满足不同知识水平用户的查询需求,具有较高的实用价值.     

一种改进的自适应漩涡限制实时烟雾模拟

针对模拟烟雾过程中,漩涡效果不真实,小尺度漩涡细节丢失的问题,对漩涡限制(Vorticity Confinement)方法进行改进.首先,用可变的空间螺旋性强度取代作用在整个网格上的漩涡系数常量,在低分辨率网格下将自适应漩涡限制作为外力项求解N-S(Navier-Stokes)方程;然后,用B样条插值前采样速度场,减少高分辨率时求解计算量;最后,在高分辨率时将自适应漩涡限制与前采样得到的速度场混合,平滑去除过程中的噪音,产生高分辨率漩涡细节.实验结果表明,采用本文方法改进漩涡限制,烟雾漩涡细节表现更为真实,且达到了烟雾模拟实时性的要求.     

Packets Schedule Algorithm for LTE Downlinks Based on QoS

提出一种基于服务质量(QoS)的长期演进(LTE)下行分组调度算法.根据业务的QoS对分组进行分类,提高时延敏感业务的优先级,通过分析传输流量,进行资源分配的公平性补偿.仿真实验结果表明,该算法能有效平衡吞吐量和用户公平性,且在丢包率方面性能较优.