基于改进蚁群算法的模糊控制器优化设计

研究控制器优化问题,由于模糊控制系统参数无法同时优化,使得系统选择参数困难,使系统控制效果存在一定的缺陷,安全性和可靠性降低。为解决上述问题,提出了一种多种群进化蚁群算法对模糊控制器优化设计。采用懒蚂蚁效应的改进蚁群算法进行优化,在传统蚁群算法的基础上,采用多个种群并行,对算法的初始化、路径构建以及信息素更新改进,并引入到模糊控制器的隶属函数、模糊规则的优化搜索中,搜索出适应于不同控制阶段的模糊控制器参数及控制规则,并进行仿真。仿真结果证明了改进算法对模糊控制器的参数具有良好的搜索速度和精度,使系统有很强的鲁棒性。     

提高定点精度的FPGA信号处理算法

为了满足速度、功耗等诸多限制的要求,数字信号处理算法常使用FPGA实现。而实现时由于硬件特点,通常将浮点运算转换成定点运算,但定点转换设计流程复杂、周期长,且存在数据范围和精度之间的矛盾。利用浮点数的优点,本文改进了基于FPGA的定点数的基本运算规则,有效解决了上述矛盾。本文详细论述了实现移位、加/减、乘、除基本运算模块的方法和步骤,最后以FIR数字滤波器为设计实例。仿真结果表明:改进的定点数算法比定点运算误差小、精度高、数据范围宽,能有效地防止溢出。     

一个高性能Key/Value数据库XDB的设计与实现

传统SQL数据库在管理大数据、性能和扩展性等方面的不足使得其不能胜任如大规模数据挖掘、商务智能及社交网络等应用场景,而NoSQL数据库由于其在上述应用领域优良的特性近年来得到很快发展。本文在分析现有开源NoSQL数据库产品Kyoto Cabinet和Tair的不足基础上,设计并实现了一个高性能的Key/Value数据库XDB。XDB分段流水并发处理Key/Value请求,并采用一致性算法保证在并发环境中对Key/Value记录读写的相关性,在随机写入和顺序写入实验中,相比于Kyoto Cabinet,XDB的性能分别提高6倍和15倍。     

稻壳基碳量子点对废水中Pb(Ⅱ)的检测

为了进一步实现生物质废弃资源的综合利用,以及对废水中污染物的检测,以稻壳粉为原料,在600℃和N2氛围下煅烧完成后使用一步水热法制备了钝化剂修饰的碳量子点,得到荧光为蓝绿光的二酸铵(ACA-CQDs)改性稻壳基碳量子点.采用SEM/EDS、HRTEM、FTIR等现代分析技术对碳量子点进行了理化特性表征,发现二酸铵(ACA-CQDs)量子点可以成功检测水中的Pb(Ⅱ).建立了一种有效的检测水体中Pb(Ⅱ)简便快速高效的方法.     

片状和棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料的制备及微波吸收性能研究

以Al(NO3)3·9H2O、柠檬酸钠和多壁碳纳米管(MWCNTs,Multi Walled Carbon Nanotubes)为原料,采用水热法制备了片状和棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料.研究了γ-AlOOH/MWCNTs复合材料形貌结构和水热时间对材料电磁参数及微波吸收性能的影响.结果表明:片状复合材料的介电常数高于棒状复合材料,棒状复合材料具有更好的吸波性能.片状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料在10.32 GHz处的最小反射损耗(RL,Reflection Loss)为-29.86 dB,有效吸收带宽达到3.76 GHz.棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料在7.92 GHz处的最小反射损耗RL值达到-61.05 dB,同时低于-10 dB的有效吸收带宽为3.44 GHz.     

基于混合聚类算法的高压配电网网架规划

以高压配电网为研究对象,建立了含建设运营、故障停电损失及资产回收等成本的全寿命周期成本规划模型,提出一种基于混合聚类算法的高压配电网规划方法.首先,根据规划区域的负荷分布情况,利用DBSCAN算法与K-means算法相结合的混合聚类算法对供电分区及变电站进行划分;然后,结合区域容载比的要求,确定各供电区待建变电站总容量;最后,利用Floyd-Warshall算法求解满足目标函数要求的变电站站址和接线形式,得到整个供电区域内的高压配电网规划方案.通过某实际规划区作为算例,验证了模型和方法的实用性和有效性.     

高强紫外光强化降解消毒副产物氯乙酸的效能及作用机制

氯乙酸是一种化学性质稳定的氯化消毒副产物,传统高级氧化技术对氯乙酸的降解效率低、矿化不彻底,拟采用强度高达3.13×10-6 Einstein/(cm2·s)(强度约合1000 mW/cm2,比传统高级氧化工艺中使用的紫外光强度高两个数量级以上)的紫外光作为光源,考察其对3种氯乙酸(一氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸)的降解效果、影响因素和矿化过程.研究结果表明,与传统紫外光降解技术相比,高强紫外光可高效降解氯乙酸,前者在360 min内对氯乙酸的去除率不足5％,后者可在50 min内实现99％以上的降解,且3者的降解速率关系为:三氯乙酸>二氯乙酸>一氯乙酸.高强紫外光对氯乙酸的降解过程遵循伪一级动力学,光强、pH和DO这3个光解反应影响因素中,pH对氯乙酸光解过程影响不大,但光强和DO对光解速率影响显著,光解的反应速率随紫外光子通量的提高呈一次线性增加,随着DO由1 mg/L增加至9 mg/L,光解速率提高1倍.此外,高强紫外光对氯乙酸的矿化过程彻底,几乎不产生中间产物,氯乙酸的矿化过程可能主要是通过脱卤和脱羧基两个反应路径实现,DO和pH对光解过程的影响从侧面佐证了氯乙酸高强紫外光光解路径.该结果表明,高强紫外光可有效降解光稳定物质氯乙酸,可为氯化消毒副产物的高效去除提供技术借鉴.     

工业副产盐中有害酚的高效液相色谱分析

采用HPLC建立了一种测定有害酚(苯酚[1]、2,6-二氯苯酚、2,4-二氯苯酚[2]、2,4,6-三氯苯酚[3])的定量分析方法,用WondasilC 18为填充物的不锈钢柱,以甲醇+乙腈+磷酸水溶液为流动相,选择225 nm为检测波长进行检测,结果表明本方法的有害酚的浓度和峰面积之间有良好的线性关系,满足定量分析要求.该方法具有快速、简便、准确、重现性好等特点.     

基于扰动观测器的逆变器电能质量提升控制策略

为提高逆变器输出电能质量,设计了一种基于谐振跟踪控制器和改进的不确定和扰动估计器的两自由度控制策略.新控制器中跟踪控制和扰动抑制控制是解耦的,各自相对独立.扰动观测器中引入了延时动作,以最大程度地减小奇数次谐波处的输出阻抗幅值.通过适当地扰动抑制,跟踪谐振控制器即可实现标称系统的输出遵循正弦基准参考,幅值和相位误差接近于零.利用三相逆变器实验平台进行了带线性和非线性负载测试,实验结果验证了所提出控制策略可有效提高逆变器输出电能质量.     

利伐沙班的合成工艺改进及其对映异构体杂质的制备

改进了利伐沙班(1)的合成工艺.以4-(4-氨基苯基)-3-吗啉酮(2)为起始原料、与R-环氧氯丙烷(7)加成,再与N,N'-羰基二咪唑环合、与邻苯二甲酰亚胺钾(8)取代,然后在水合肼中水解,最后与5-氯噻吩-2-甲酰氯(9)经酰化反应制得利伐沙班成品,总收率达46.1％,产品纯度大于99.8％,最大单杂小于0.1％.为了控制1的质量,建立1原料药的质量标准,根据改进的工艺合成路线,将产品的e.e值提高到99％以上,制备了对映异构体杂质(有关物质A),并经MS和NMR确认结构.