棋盘模型同步优化质量交换网络

提出一个质量交换网络的棋盘模型，该模型具有结构紧凑、表达简洁、流股排列顺序可以灵活改变等特点。我们在强制进化随机游走算法中加入随机消去传质单元阶段，将算法与棋盘模型相结合，并以传质量作为优化变量。最后，使用蚀刻厂回收铜与废水脱酚算例进行验证，所获结构的年综合费用比文献的最优值下降5.8‰和1.6‰,该同步优化方法具有良好的搜索区域和搜索能力。     

应用结构摄动策略的有分流换热网络优化

有分流节点非结构模型（NNM-SS）应用于换热网络优化时,因难以生成合适的分流结构而使优化陷入局部极值.根据NNM-SS的优化特点及网络结构中分流次数对费用的影响,提出结构摄动策略,并将其引入强制进化随机游走算法（RWCE-SS）.策略的主要思想为：在优化过程中,以一定的概率随机抽取一个无分流结构的换热器,并在该位置上生成一组新的分流结构以增加网络中的分流次数,通过对结构的摄动实现对算法搜索能力的提升.算例验证表明应用该策略改进的算法可获得更好的优化结果.     

基于强制进化随机游走算法的质量交换网络综合

针对现有质量交换网络优化方法存在的不足, 提出一种适用于质量交换网络综合的强制进化随机游走算法。通过随机增大或减小质量交换器的传质负荷、分流比以及贫流股的流量, 并设置最小阈值实现网络连续和整型变量的同步优化; 通过以较小概率接受差解, 增强结构变异, 使算法更好地兼顾质量交换网络的全局和局部搜索。在2个质量交换网络实例中的应用表明, 优化结果优于文献最优结果, 算法保持了个体的独立进化且具有良好的全局和局部搜索能力。     

超结构换热器网络综合优化的遗传/模拟退火算法-Ⅱ.遗传/模拟退火算法及应用

本文提出了用于换热器网络综合的改进的遗传/模拟退火算法.最优综合的模型基于本文第一部分所提出的通用解方法.所采用的遗传算法结合了模拟退火算法和爬山优化算法,同时引进精英策略和结构变异策略以增强算法的搜索能力.采用本文提出的算法对文献提出的算例进行了计算并得到了更好的结果.     

动态区域禁忌匹配策略提高新生换热单元竞争力

在优化换热网络过程中, 有分流节点非结构模型的换热单元会打破初始均匀分布状态向流股上游区域集中, 使得冷热流股入口区域无法生成新的换热单元, 造成结构变异能力下降。本文探究该现象成因及其对进化的影响, 并提出动态区域禁忌匹配策略: 上游区域空节点时允许自由匹配; 当上游区域节点非空时进行上游区间的清空操作, 即将生成节点等效向下游区域进行转移, 从而保障换热单元在上游区域的匹配活力, 增强新生成换热单元在结构进化过程中的竞争力, 促进换热网络结构进化。通过在算例15sp和20sp的应用, 发现该策略能够提升网络结构变异能力。     

脉冲负载下柴油发电机组建模优化与评价

针对柴油发电机组-三相不控整流器-DC/DC变换器-脉冲负载系统中柴油发电机组的输出特性,提出仿真模型与试验电源输出电压（流）波形契合度的评价指标,以判断模型的仿真程度;提出了基于反向（BP）传播神经网络算法的同步发电机励磁电压输出动态限幅方法,应用于脉冲负载下柴油发电机组的模型优化。试验验证表明：27组算例中,初始仿真模型有18组波形实时契合度值不足90%,优化仿真模型27组值均大于90%。说明本文提出的优化方法使仿真模型比初始模型更加有效,可应用于后续柴油发电机组带脉冲负载系统的研究。     

高能重离子碰撞中的参与者数和核子-核子碰撞数

采用核-核碰撞的Glauber模型, 给出了高能重离子碰撞中的参与者数和核子-核子碰撞数随碰撞参数的分布方程, 并用其讨论了\{s_NN\}^1/2=200GeV的Au+Au碰撞中的参与者数与核子-核子碰撞数随对心度的变化关系, 所得结果与PHENIX合作组所给出的实验结果符合得很好. 关键词： Glauber 模型 参与者数 核子-核子碰撞数     

利用声带动力学模型参数反演方法进行病变嗓音分类

提出一种声带动力学模型参数反演方法,从发声机理角度对声带病变嗓音进行有效区分。依据声带生理组织和伯努利定律构建声带动力学模型,确定模型优化参数向量,耦合声门气流获取模型声门波;利用迭代自适应逆滤波算法获得实际嗓音声门波作为目标声门波;采用遗传优化算法提出通过匹配目标和模型声门波特征参数实现模型参数反演。实验结果表明,表征声门波的各时频域参数匹配相对误差不超过2%;依据反演所获模型参数提出去除声门下压影响的平均归一化缩放系数,克服声带非对称性特征在区分病变嗓音方面的不足,实现病理嗓音的全面有效区分。      

一簇金刚石晶格上S~4模型的相变

采用重整化群和累积展开的方法,研究了一簇金刚石晶格上S~4模型的相变,求得了系统的临界点.结果表明:当分支数m=2和m 12时,该系统只存在一个Gauss不动点K~*=b_2/2, u_2~*=0;当分支数3≤m≤12时,该系统不仅有Gauss不动点,还存在一个Wilson-Fisher不动点,并且后一个不动点对系统的临界特性产生决定性的影响.     

Pb等离子体电子压强的自洽场计算

对含温有界自洽场平均原子结构中，用分波法和Fermi-Dirac统计处理自由电子。在计算电子压强时考虑了共振态和交换、库仑关联对压强的影响。以Pb为算例，计算了Pb在一些温度密度点下的电子压强，并将计算结果与TF、TFD(Thomas-fermi-Disc)等模型作了比较。     

Pb等离子体电子压强的自洽场计算

对含温有界自洽场平均原子结构中,用分波法和Fermi-Dirac统计处理自由电子.在计算电子压强时考虑了共振态和交换、库仑关联对压强的影响.以Pb为算例,计算了Pb在一些温度密度点下的电子压强,并将计算结果与TF、TFD(Thomas-Fermi-Dirac)等模型作了比较.     

k光子Jaynes-Cummings模型与运动原子相互作用中的熵交换及纠缠

文章研究了k光子Jaynes-Cummings模型与运动原子相互作用中的熵相互关系及纠缠特性.发现原子与光场之间具有熵交换特性.讨论了原子运动、光子数k和场模结构等因素对原子与光场熵相互关系的影响.此外,讨论了原子与场系统熵交换与纠缠之间的关系. 关键词： 熵交换 纠缠 Jaynes-Cummings模型 原子运动     

基于界面跟踪方法的汽蚀模型和算法的有效性验证

针对两相附着汽蚀流动机理,基于界面跟踪方法发展了新的汽蚀模型和算法。所发展的汽蚀模型和算法不仅考虑了液相／气相界面处的压力差,而且考虑了耦合Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程求解技术得到的流场压力梯度信息来迭代计算附着汽蚀形状。采用具有试验数据的半球形头部圆柱体汽蚀绕流作为算例来验证所提出的汽蚀模型和算法的有效性。采用不同的网格数和松弛因子数值验证了发展的汽蚀模型和算法的有效性。三种汽蚀数下的数值计算结果得到的压力系数分布与试验数据完全吻合。结果表明所提出的汽蚀模型和算法能够准确模拟出汽蚀发生点和汽蚀长度。     

基于跟驰模型的列车运行优化控制模拟研究

列车运行的优化控制是降低运输成本,提高运输服务质量以及实现轨道交通可持续发展的重要方式.本文在传统优化速度跟驰模型的基础上,以能量节约为目标提出了一种改进的模拟模型,用以模拟分析城市轨道交通系统中列车运行的优化控制.所提出的模型是通过在经典的优化速度跟驰模型(见Phys.Rev.E 51 1035 Bando等,1995)中引入新的目标优化速度函数来实现在复杂限速条件下列车运行的优化控制.数值模拟则是以北京市地铁亦庄线为例,利用亦庄线实测数据开展研究.结果表明,所提出的模型能够很好地描述复杂限速条件下列车运行的动态特性,模拟测量得到的结果和亦庄线的实测数据较为符合,由此说明所提出模型的有效性.进一步,通过分析列车运行时空图,列车运行的速度变化及运行时间等,讨论了复杂环境下列车流的时空演化特性.     

科里奥利质量流量计灵敏度的理论分析

文章作者出于简化推导目的，特为U形管结构的科里奥利质量流量计算提出了一个等质量的П形管模型，并运用科里奥利力的原理对该模型所产生的陀螺运动（振动中摆动）进行图解，结合悬臂梁的弹性形变理论最终得到了关键参数和灵敏度的定量计算公式，其结果获得了国内外同类产品的实例测试验证。     

垂直非结构模型应用于换热网络优化

节点非结构模型优化换热网络时会出现换热器交叉排列的情况,分析发现在相同传热负荷下交叉结构比垂直结构换热单元总传热面积增大,同时明显降低算法的计算效率.基于此,建立垂直非结构模型.与节点非结构模型相比,垂直非结构模型降低了优化过程中的计算复杂度,并且能够消除交叉结构带来的不利影响,有效提升了优化的效率及求解精度.应用两个算例对基于垂直非结构模型的强制进化随机游走算法（RWCE）进行优化性能分析,取得了优于文献的结果.     

废水余热回收热泵系统的节能控制方法研究

当今社会有大量废水余热没有回收利用。本文通过不同热回收系统间的对比分析,提出一种基于粒子群优化BP神经网络PID的废水余热回收热泵系统。利用能量平衡原理,建立了系统数学模型;运用粒子群优化BP神经网络PID控制方法,实现了PID参数的在线调整,实现了冷凝器风扇和循环泵的在线调节,最终实现了系统控制。利用Matlab/Simulink建立了控制系统仿真模型,结果表明:该控制方法与传统PID控制方法相比有效提高了系统响应速度和降低了系统超调量。以浴室为例进行实验验证,结果表明:与传统定频系统相比,采用传统PID控制方法可使系统功耗降低10.3%,而采用粒子群优化BP神经网络PID控制方法可使系统功耗降低14.1%。仿真与实验结果表明了所提出数学模型和控制方法的有效性。     

基于质量树的GPS电文质量评估方法

从导航电文中及时、准确地计算出电文参数,是导航接收机的核心功能,不同电文参数解算软件由于设计差异,解算电文参数质量也存在差异,电文数据质量也会影响电文参数结果;针对此问题,在传统数据质量模型的基础上,引入质量树分析方法,建立了评估导航电文质量的质量树模型;模型从电文完整性、电文一致性、电文正确性以及电文时效性等4个特性出发,每个质量特性均建立了专属子特性,以及量化子特性的数据指标;在此基础上,以GPS电文质量评估为例,开发了GPS电文质量评估软件,采用GPS接收机的实测数据对模型和软件进行了验证;结果表明,该软件能够发现GPS电文的异常数据,包括数据不完整、数据不一致、数据不正确、数据超时等,处理结果可用于改进电文参数解算算法,提高电文参数解算软件的可靠性。     

有机垃圾厌氧发酵过程的生物反应热模型研究

为了考察有机厌氧发酵过程生物热对发酵系统温度的影响,利用微生物生长动力学模型方程式和各组分的物料衡算方程式,建立了有机垃圾厌氧发酵生物反应热的动力学模型,并通过遗传算法对模型部分参数进行了优化.计算结果与文献中的实验值最大相对误差小于2%,表明所建立的生物反应热模型基本可信.本文模型和计算结果可为有机垃圾厌氧发酵过程保温装置的优化设计提供参考依据.     

管内污垢监测模型研究

提出了一种基于质量传递理论的监测模型。它不但适应热质同时交换现象,还增加了对单纯质交换的适应性,并且避免了因温差描述产生污垢热阻为负值的特异现象。最后进行了相关正交实验,表明了该监测模型的合理性。