基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化

为了进一步研究连续体结构拓扑优化模型的合理性和可行性,基于独立、连续、映射( independent continuous mapping,ICM)方法,在满足结构位移约束的条件下,通过引入复合指数形式过滤函数对位移约束下质量最小化( minimum weight with a displacement constraint,MWDC)模型进行了改进,建立了基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化模型,并进行了优化求解。同时,利用M语言,基于Matlab软件平台,开发了相应的拓扑优化计算程序,并针对4种典型平面连续体结构进行了数值验证,分别比较分析了体积约束下的柔顺度最小化( minimum compliance with a volume constraint,MCVC)模型、MWDC模型以及改进的MWDC模型所得到的最优拓扑结构。数值结果表明：采用复合指数形式过滤函数改进的MWDC优化模型迭代次数更少,优化求解计算效率更高。     

基于子结构的内力约束连续体拓扑优化

通过拓扑优化可以得到传力路径,不同传力路径对应不同内力载荷。如果将内力载荷作为目标或约束进行拓扑优化,可以得到满足不同需求的传力路径,为拓扑优化的发展提供新思路和新方法。为了得到不同内力载荷需求的传力路径,基于子结构法将结构分开使内力暴露出来。以结构质量最小为目标,以内力为约束建立拓扑优化模型,基于独立、连续、映射( independent, continuous, mapping, ICM)方法和单位载荷法将内力显式化,通过累加获得需要控制的传力路径上的内力,通过迭代调整2个路径上的内力使其比值达到一个稳定的值,从而获得满足内力约束的传力路径。算例表明：不同的内力约束可以得到不同的传力路径。     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

几何距优化质心结合隶属度约束RFCM的脑MRI图像分割算法

针对现有图像分割算法聚类复杂以及分割精度不够高的问题,提出了基于几何距优化质心和粗糙模糊C-均值（RFCM）相结合的医学图像聚类分割算法。首先建立软集表示的像素集,并计算每个像素与质心之间的距离,然后基于像素和质心之间的最小距离,将像素分组到聚类中。为了将软集应用到粗糙模糊C-均值中,定义了一个模糊软集,进一步将输入图像转换为二值图像,通过计算连通区域的几何距选择适当的质心。最后利用这些新的质心计算更新像素的隶属度值,从而完成模糊聚类划分。在Allen Brain Atlas等三个医学数据库上评估了所提出混合算法的性能,获得的Jaccards系数和分割精度（SA）都优于几种对比算法。实验证明,提出的聚类分割算法具有良好的性能。     

基于约束满足和贝叶斯网络的大规模定制产品配置方法

针对在产品配置过程中忽略了用户兴趣这一不足,提出了一种基于约束满足问题(constraint satisfaction problem,CSP)与贝叶斯网络(Bayesian network,BN)二者结合的产品配置方法.在CSP与BN的理论基础上,建立了基于CSP与BN的配置模型,给出了求解的具体方法.最后以组装电脑为例,开发了组装电脑产品的配置系统,该系统验证了这种配置方法能对配置结果进行优化,具有一定的可行性和有效性.     

总发射功率约束条件下分布式相干检测融合

针对传感器融合系统总发射功率约束条件下的相干检测融合问题,利用偏移系数极大化理论优化系统检测性能.建立了基于多址接入信道传输的多传感器分布式相干检测融合模型,根据融合中心对信道增益信息的获取程度,提出了信道增益信息完美已知时的总发射功率约束相干检测融合方法(TPC-DCM方法)和信道增益统计信息已知时的总发射功率约束相干检测融合方法(TPC-DCM-CS方法),上述两种方法分别将总发射功率约束分布式检测融合问题转化为一个秩为1的最大特征值问题,获得了最优加权乘性系数的闭合解.蒙特卡洛仿真试验表明:在低虚警概率条件下,当信噪比大于等于0dB时,文中提出的方法的性能优于传统的基于并行网络拓扑结构的最优似然比方法.     

避免MCVC结构拓扑优化模型出现机构的方法

为了避免带体积约束的柔顺度最小化(minimum compliance with a volume constraint,MCVC)模型出现机构,借助带位移约束的重量最小化(minimum weight with a displacement constraint,MWDC)模型,寻找MCVC模型中安全可靠的物理的或者结构性能的参数阈值.99行程序和120行程序分别被用来求解MCVC和MWDC模型.通过对大量出现机构的病态算例进行研究分析发现,当迭代过程中的最大应变能比小于某个阈值时,或者当体积比大于某个阈值时,就可避免机构出现.然而,这2个阈值是依赖于问题的,即对于不同的结构与/或载荷工况,这2个阈值均会取不同的值.在本文测试的算例中,最大应变能比阈值的范围为4.59~12.38,体积比阈值的范围为0.15~0.26.     

新型两转动自由度完全解耦并联机构及其特性

针对并联机构内部耦合性给其运动学和动力学分析以及控制系统的开发带来的问题,提出一种新型的两自由度转动解耦并联机构．运用约束螺旋法对机构的自由度和运动特性进行分析,通过修正的Kutzbach-Grübler公式计算出机构自由度数目;利用各构件间几何关系,求解机构位置正反解解析表达式;根据机构输入与输出参数间关系式,推导得到机构雅可比矩阵,进而依据雅可比矩阵表达式,验证了机构的解耦特性,并进而讨论了驱动输入的选择对机构奇异的影响．提出的解耦并联机构丰富了机构构型库,对进一步应用具有理论指导意义．     

灵敏负荷在配电网控制中的约束条件和容量估算

论述了配电网中的灵敏负荷,作为资源的灵敏负荷所具有的特点,给出了灵敏负荷控制系统的示意图。重点讨论了灵敏负荷优化控制约束条件以及相关的数学模型,即在考虑某些实际问题的情况下,给出了灵敏负荷最优控制的约束条件,设定了关闭和正常运行两种状态的约束关系,在限定的必要条件下,求解最优化目标函数。以沈阳市为例,根据所测日负荷数据分析曲线图,对灵敏负荷的容量进行了估算,对于指导灵敏负荷控制起到重要的作用和实用效果。利用好灵敏负荷资源,对提高电力系统的稳定性,降低运行成本有着重要的实际意义。