智能模拟之定性定量仿真的发展

本文主要介绍在定性定量仿真方面发展相对成熟的一些研究成果, 并重点介绍了灰色定性仿真理论及其在故障诊断方面的应用。     

山区桥墩抗滚石冲击的双腔椭圆偏心包裹结构研究

山区桥梁墩柱因刚性大而抗冲击效果差,常被滚石冲击损毁,但目前还缺乏有效防治措施。为此,在科学解析滚石对桥墩的弹塑性冲击破坏机理的前提下,基于耗能减震理论提出了一种充填泡沫铝的双腔椭圆偏心桥墩包裹抗冲击结构。继而综合MTS试验数据,采用动力有限元技术对滚石冲击下桥墩防护新结构的动力响应进行计算和分析,并优化结构设计。结果表明：定向椭圆偏心包裹泡沫铝层可显著延长冲击历时,降低冲击荷载,其结构形式经济高效;包裹层厚度适当增加有利于控制墩柱对冲击的动力响应,但过厚也会因结构整体性增大而弱化甚至降低防护效果;双腔充填的\     

基于状态识别的高炉料面视频关键帧提取方法

高炉料面视频关键帧是视频中的中心气流稳定、清晰、无炉料及粉尘遮挡且特征明显的图像序列, 对于及时获取炉内运行状态、指导炉顶布料操作具有重要的意义. 然而, 由于高炉内部恶劣的冶炼环境及布料的周期性和间歇性等特征, 料面视频存在信息冗余、图像质量参差不齐、状态多变等问题, 无法直接用于分析处理. 为了从大量高炉冶炼过程料面视频中自动准确筛选清晰稳定的料面图像, 提出基于状态识别的高炉料面视频关键帧提取方法. 首先, 基于高温工业内窥镜采集高炉冶炼过程中的料面视频, 并清晰完整给出料面反应新现象和形貌变化情况; 然后, 提取能够表征料面运动状态的显著性区域的特征点密集程度和像素位移特征, 并提出基于局部密度极大值高斯混合模型(Local density maxima-based Gaussian mixture model, LDGMM)聚类的方法识别料面状态; 最后, 基于料面状态识别结果提取每个布料周期不同状态下的关键帧. 实验结果表明, 该方法能够准确识别料面状态并剔除料面视频冗余信息, 能提取出不同状态下的料面视频关键帧, 为优化炉顶布料操作提供指导.     

关联量化系统参数稳定性与控制器设计

量化问题广泛存在于计算机控制系统和数字通信的传输通道中. 本文研究一类非线性关联量化系统的参数稳定性及分散状态反馈控制器的设计问题. 每个控制器的输出经过对数量化器量化后输入到子系统中,其量化密度的大小会影响系统的稳定性. 首先,设计分散状态反馈控制器,使得无量化器存在时的关联闭环系统参数稳定,并确定参数稳定的区域;然后,对每个子系统的控制输入采用对数量化器进行量化,通过局部信息确定子系统中对数量化器量化密度的下界,使得整个闭环关联量化系统在参数稳定域内仍然保持稳定;最后,对给定量化密度,优化控制器使系统能容许最大的非线性. 仿真结果表明,本文所设计的分散量化控制器在参数稳定域内能够镇定关联大系统.     

带可变随机函数和变异算子的粒子群优化算法

标准粒子群优化算法的收敛分析表明,改变随机函数、个体历史最优,群体全局最优,有助于提高该算法的性能。为此,本文提出了一种带可变随机函数和变异算子的粒子群优化算法,即通过改变速度更新方程中的随机函数分布来调节粒子在迭代过程中飞向个体历史最优和群体全局最优的比重,通过对个体历史最优和群体全局最优进行变异来增强种群的搜索能力。实验结果证实了该算法的有效性。     

黄河三角洲耐高渗碱性纤维素酶产生细菌YRD-19的诱变育种和产酶条件优化

用紫外线对1株产耐盐碱纤维素酶的枯草芽孢杆菌YRD-19进行诱变育种,获得产酶能力是出发菌株5.97倍,并且产酶性能稳定的菌株YRD-19-35.进一步对其发酵条件进行研究,优化了培养基和培养条件.实验结果表明,优化培养基为:1.5%乳糖,1.5%蛋白胨,NaCl:KH2PO4=5:1,添加量为0.55%;优化培养条件为:接种量为2%,发酵温度为37℃,培养基初始pH为8.0,种子活化时间为24h,发酵时间为48h,装液量为50mL,摇床转速为200r/min时菌株YRD-19-35产酶的酶活力达到最高.在上述条件下,纤维素酶活力可达182.705U/g.     

槲皮素-锌(Ⅱ)配合物清除自由基的活性研究

为改善槲皮素的水溶性,将其制成锌(Ⅱ)配合物,测定了槲皮素-锌(Ⅱ)配合物对四种自由基——DPPH·、·OH自由基、O-2·自由基以及烷基自由基的清除能力,并同VC、BHT进行了比较。并通过体内实验,测定其在小鼠体内的总抗氧化能力。结果表明:在实验质量浓度范围内(0.05～1.2mg/mL),槲皮素-锌(Ⅱ)配合物对DPPH·、·OH自由基、O-2·自由基的清除率可达90.51%、85.65%和79.81%;其对烷基自由基的抑制率为82.67%,且其抗氧化活性强于VC和BHT。小鼠体内的总抗氧化能力的测定结果显示,槲皮素-锌(Ⅱ)配合物在高剂量时具有最大抗氧化力,为12.7980±0.9131单位/mL血清。结果表明,槲皮素-锌(Ⅱ)配合物是一种有效的自由基清除剂。     

某钢铁厂高炉瓦斯泥综合利用试验研究

对广东某钢铁厂排出的高炉瓦斯泥的综合利用试验研究，采用选冶流程，可有效回收高炉瓦斯泥中的铁、铅、锌、铋、碳等有用成分，而且可减少排放堆存造成的污染，有利于生态环境的保护。     

状态多重时滞大系统时滞相关分散鲁棒镇定

考虑状态多重时滞大系统的稳定性问题,依赖系统最大时滞界,给出了其可分散状态反馈镇定的时滞相关鲁棒稳定的充分条件.应用Lyapunov-Krasovsii泛函和LMI方法及积分不等式方法,研究其分散鲁棒稳定化的鲁棒控制器设计问题,在此基础上,通过求解一凸优化问题,提出了具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制器的设计方法.通过仿真验证了该方法的有效性.     

电站锅炉高温辐射式过热器超温变形的研究

针对北京第一热电厂超高压锅炉辐射式过热器的严重超温变形问题，通过理论计算与技术分析以及试验研究，分析了超温变形的主要原因，提出了技术改进方案。