基于混合算法的传导冷却高温超导磁体的优化设计

遗传算法是一种行之有效的优化算法,具有很强的自适应性、鲁棒性和全局搜索能力,但其亦存在着未成熟收敛及进化缓慢等问题.为提高遗传算法的寻优性能并考虑到磁体工程实际问题,本文对遗传算法作了改进,并与局部优化算法序列二次规划算法相结合形成一种优势互补的混合算法,并将其应用于3.2T传导冷却Bi系高温超导磁体的优化设计中,取得了良好效果.     

刚体转动惯量实验中时间测量的改进方法

对传统的刚体转动实验仪时间的测量方法进行了改进,提高了实验测量的精度,拓展了实验内容．同时也可以作为开放、设计性实验．     

新教材应谋求教学内容与课时设置的有机统一--从"探究形变与弹力的关系"的教学设计谈起

新课程倡导的教学理念是“用教材”而不是“教教材”．在这一指导思想编写的新教材的特点是既“浅”又“活”，其重要变化就是减少了显性知识点，但内涵更加丰富，给教师留有更大的创作空间．但有一个遗憾就是这一特点没能充分在课时设置上体现出来．以新版《高中物理实验教材(必修1)》(广东教育出版社，2004年版．以下简称实验教材)为例，     

例说两种教学论下的物理概念教学设计

以科学取向教学论为主线, 通过具体案例设计, 对比研究了在概念教学下的哲学取向教学论和科学取 向教学论, 并提出了教学设计的新观点     

频率自适应最优权重阵列干涉条纹处理技术

考虑长基线水平阵列波束形成对声场模态呈现的滤波特征,建立了一种随频率改变滤波通带的阵列权矢量设计方法。基于简正波理论,结合声场波束形成特点,在分析了常规波束形成信号LOFAR谱图干涉条纹的清晰度和条纹结构不同于单水听器输出信号条纹现象基础上,采用线性等式约束的二次优化模型,给出了一种频率自适应的最优权重估计。数值仿真验证和试验数据分析表明,利用该方法设计的最优权重阵列波束处理,可以滤波出SRBR(Surface-Reflected Bottom-Reflected)或N-SRBR(Non-Surface-Reflected Bottom-Reflected)模态组成的波束形成信号,信号谱图干涉条纹斜率与理论分析基本一致。     

Generation of minimally persistent circle formation for a multi-agent system

In this paper, two methods of generating minimally persistent circle formation are presented. The proposed methods adopt a leader-follower strategy and all followers are firstly motivated to move into the leader＇s interaction range. Based on the information about relative angle and relative distance, two numbering schemes are proposed to generate minimally persistent circle formation. Distributed control laws are also designed to maintain the desired relative distance between agents. The distinctive features of the proposed methods are as follows. First, only 2n - 3 unilateral communication links for n agents are needed during the circle formation process and thus the communication complexity can be reduced. In addition, the formation topology is kept fixed for the whole motion and achieves a self-stability property. Finally, each follower keeps a regualr interval with its neighbors and the formation converges to a uniform circle formation. Simulation results are also provided to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.     

Formation and dissociation of protonated cytosine–cytosine base pairs in i-motifs by ab initio quantum chemical calculations

Formation and dissociation mechanisms of C-C＋ base pairs in acidic and alkaline environments are investigated, employing ab initio quantum chemical calculations. Our calculations suggest that, in an acidic environment, a cytosine monomer is first protonated and then dimerized with an unprotonated cytosine monomer to form a C-C＋ base pair; in an alkaline environment, a protonated cytosine dimer is first unprotonated and then dissociated into two cytosine monomers. In addition, the force for detaching a C-C＋ base pair was found to be inversely proportional to the distance between the two cytosine monomers. These results provide a microscopic mechanism to qualitatively explain the experimentally observed reversible formation and dissociation of i-motifs.     

棱镜-光栅-棱镜分光模块整体化设计及衍射特性分析

PGP模块是超光谱成像仪中重要分光器件。为了能够在制作前有效预测PGP整个系统的衍射效率分布及其衍射特性,提出了PGP整体化设计方法。从体位相全息光栅设计角度出发,结合棱镜与光栅各项参数的制约关系,编制了计算PGP整体衍射效率的分析软件,综合考察了棱镜与光栅各项参数对PGP模块衍射特性的影响,讨论了光栅布拉格波长的漂移特性,据此设计了一种用于成像光谱仪的宽波段高衍射效率PGP分光模块。模拟结果表明：棱镜1材料的色散系数越小,PGP的光谱带宽越窄;光栅布拉格波长的漂移增大了PGP模块和光栅的光谱带宽,带宽增大使光栅的角度选择性随之增大,拓宽了棱镜1材料的选择要求;棱镜1顶角、光栅的胶层厚度和相对介电常数调制度等参数是影响PGP衍射效率分布的重要因素,制作时需要精确控制。利用此方法设计的PGP分光模块在400～1 000 nm波段范围内衍射效率不低于50%,并给出具体设计参数,这对PGP制作具有一定的参考价值。     

多组全动型变焦系统新型设计

为了寻找简单的多组全动型变焦系统的解算方法及降低全动型变焦距系统设计时对经验的过分依赖,提出了一种全新的方法来计算系统组元的光焦度分配。以组元之间的间隔为初始量,把组元的运动形式作为自由量,通过计算公式求出满足间隔要求的光焦度分配和组元运动形式。该方法在一定程度上降低了变焦系统光焦度分配的难度,更重要的是,为探寻新的变焦运动方式提供了一种新的思路。在得到系统的光焦度分配之后又推导出一种求解系统组元移动曲线的简单方法。为了验证该方法的可行性,设计了一个四组式全动型变焦系统。所设计系统优化后的光焦度分配值和计算的结果都很接近,并且得到了组元的移动曲线,从而验证了该方法的正确性。     

光学综合孔径望远镜中子望远镜平行性和光程差调整的研究

光干涉技术与天文望远镜技术的结合是提高天文观测分辨率的一种有效方法.采用望远镜阵代替单个大口径望远镜来集光观测,利用最大基线的概念来等效传统光学望远镜的最大口径,很大程度上解决了单个望远镜集光能力不足、角分辨率不高的问题.然而对于光干涉来说,在应用中,只有满足:两束光的相位差δ必须相对稳定、存在相互平行的振动分量、频率相同、两光波在相遇点所产生振动的振幅相差不悬殊和两光波在相遇点的光程差(OPD)应在相干长度之内等这些条件时才能部分相干.光学综合孔径(OAS)望远镜产生干涉条纹的前提条件是子望远镜之间必须两两相干.推导了双光束光干涉的要求,并从双光束干涉的平行性和光程差的要求出发,研究并得出光学综合孔径望远镜子望远镜的平行性和光程差的要求.结合双光束干涉的恒星光干涉仪的光束平行性和光程差的调整方案,研究并得到了光学综合孔径望远镜子望远镜的平行性和光程差调整的光学方案,并讨论了该系统的改进措施.