超球支持向量机的地下水水质参数自动监测技术研究

水质参数指标项相对较多,存在信息重叠等问题,导致水质参数监测精度降低,为此,提出基于超球支持向量机的地下水水质参数自动监测技术.通过主成分分析法消除信息重叠的影响,引入改进粒子群法,通过自适应调节惯性权重的方式,对动态变化学习因子进行融合,优化超球支持向量机模型运行参数,利用优化后的支持向量机对水质等级进行评价,构建评价指标体系,并将该体系作为建立模型训练样本集合的基础,可降低人为因素与监测数据对模型运行的干扰,完成自动监测与报警.依托地下水段,将其作为测试目标进行水质参数自动监测.监测结果表明,不同测试点测量结果与实际结果相同,表明基于超球支持向量机的地下水水质参数自动监测技术监测性能较高.     

混合集总—分布参数微波功率分配器的机助设计

在本文中,将微波功率分配器看做用多个两端口网络构成的多端口匹配网络,用集总与分布参数元件混合组成的模块来综合这种网络,从而得到了一种新型的混合集中分布参数微波功率分配器及其机助设计方法。     

基于多参数灵敏度分析与遗传优化的铁水质量无模型自适应控制

铁水硅含量(化学热)和铁水温度(物理热)是高炉炼铁过程最重要的铁水质量指标, 其建模与控制对于整个高炉炼铁过程的运行优化意义重大. 针对高炉炼铁过程极复杂动态特性以及铁水质量难以进行常规机理建模与控制的难题, 基于直接数据驱动控制思想, 提出一种基于多参数灵敏度分析与大规模变异遗传参数优化的高炉铁水质量无模型自适应控制方法. 首先, 基于紧格式动态线性化(Compact form dynamic linearization, CFDL)无模型自适应控制(Model free adaptive control, MFAC)技术确定铁水质量的多变量数据驱动控制器结构; 然后, 针对CFDL-MFAC众多可调参数对控制器性能影响大, 同时对众多参数整体优化非常耗时且效果不理想的问题, 基于多参数灵敏度分析(Multi-parameter sensitivity analysis, MPSA)技术, 提出基于大规模变异与精英局部搜索遗传优化的CFDL-MFAC控制器参数整定方法; 最后, 将参数整定后的CFDL-MFAC控制器应用到高炉炼铁过程多元铁水质量控制, 并与基于递推子空间辨识的数据驱动预测控制进行比较研究, 验证所提控制方法的有效性和先进性.     

基于胰岛素基础率估计的人工胰腺系统自抗扰控制

胰岛素基础率是人工胰腺系统实现人体血糖闭环控制的基准, 但该变量在临床治疗中难以准确确定. 针对这一问题, 本文设计了一种基于胰岛素基础率动态估计的人工胰腺自抗扰控制方法, 通过扩张状态观测器(Extended state observer, ESO)实时估计血糖代谢过程中的内部与外界干扰, 构建具备参数自适应能力的反馈控制律和胰岛素注射安全约束, 实现血糖闭环调控能力的有效改善. 在此基础上, 本文设计了基于移动设备和蓝牙模块的人工胰腺软件系统, 并通过美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)接受的UVA/Padova T1DM仿真平台完成算法的比较仿真与功能测试. 本文的工作将为后续人工胰腺临床试验的开展提供方法基础和技术支持, 也为我国糖尿病患者血糖管理的改善提供精准医学治疗手段.