压电发电机AC-DC输出性能的优化与仿真研究

交流-直流(AC-DC)转换电路对压电振动发电机的输出性能影响较大,为提高压电发电机AC-DC转换电路的输出性能和能量转换效率,该文首先给出了压电振动发电机系统等效电路模型,基于该模型利用力学平衡原理和电路理论推导了发电机稳态运行时AC-DC输出电压和输出功率表达式。以输出功率最大化为优化目标,通过微分计算对发电机AC-DC转换电路在不同负载电阻下的输出功率进行了优化分析,分别得到了发电机在开路谐振和短路谐振状态下优化的负载电阻、振动位移、输出电压和输出功率。仿真与对比分析了发电机优化后的输出性能,结果表明,优化AC-DC转换电路的输出性能可提高压电振动发电机的整体输出性能和能量转换效率。     

基于振荡序列的灰色GM(1,1|sin)幂模型及其应用

针对现实中普遍存在的振荡序列预测问题,传统灰色模型的预测效果并不理想。为此,在现有灰色GM(1,1|sin)模型基础上,提出了GM(1,1|sin)幂模型,给出了最小二乘准则下的参数计算公式;构建了以平均模拟相对误差最小化为目标的非线性优化模型,利用粒子群优化算法求得最优参数。最后,将新模型应用于城市交通流和高新技术产品出口额模拟预测,并将预测结果与传统GM(1,1)模型、GM(1,1)幂模型和GM(1,1|sin)模型进行了比较,结果表明,新模型具有更高的模拟精度,更适合对振荡序列的预测分析。     

Reverse fragment based drug discovery approach via simple estimation of fragment contributions

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Generalized sensitivity analysis of nonlinear programs using a sequence of quadratic programs

ABSTRACT

Local sensitivity information is obtained for KKT points of parametric NLPs that may exhibit active set changes under parametric perturbations; under appropriate regularity conditions, computationally relevant generalized derivatives of primal and dual variable solutions of parametric NLPs are calculated. Ralph and Dempe obtained directional derivatives of solutions of parametric NLPs exhibiting active set changes from the unique solution of an auxiliary quadratic program. This article uses lexicographic directional derivatives, a newly developed tool in nonsmooth analysis, to generalize the classical NLP sensitivity analysis theory of Ralph and Dempe. By viewing said auxiliary quadratic program as a parametric NLP, the results of Ralph and Dempe are applied to furnish a sequence of coupled QPs, whose unique solutions yield generalized derivative information for the NLP. A practically implementable algorithm is provided. The theory developed here is motivated by widespread applications of nonlinear programming sensitivity analysis, such as in dynamic control and optimization problems.     

基于蛾眼阵列的全向宽光谱减反层优化设计

为降低太阳电池封装材料PET薄膜的反射率,采用严格耦合波分析(RCWA)方法对基于蛾眼阵列的减反层进行了优化设计。对比研究了圆锥形、抛物线形和正弦形蛾眼结构的减反性能,结果表明圆锥形蛾眼结构具有最佳全向宽光谱减反性能。分析了圆锥体几何参数对太阳光透过率的影响,为参数选取提供依据。在此基础上,提出基于柱形与锥形复合结构的蛾眼阵列,通过参数优化,进一步提高了太阳光在大角度入射条件下的透过率。优化后复合结构的蛾眼阵列的PET薄膜对波长范围在0.3~1.1μm、入射角度为0°~90°的入射太阳光角度归一化透过率达到0.966 4,相比于未采取减反措施的PET薄膜透过率提高12.77%。     

IC基板传输机器人末端执行器结构拓扑优化设计

在半导体封装基板检测的传输过程中,末端执行器对其快速稳定高效率的传输起着关键作用。在满足设计强度、刚度的条件下,以末端执行器轻量化为目标,建立了末端执行器的三维模型,利用有限元分析软件ANSYS对基板传输机器人末端执行器进行静力学和模态分析,得到末端执行器在最大载荷情况下的应力、应变特性和对应的振型,并对其进行拓扑优化设计,根据拓扑优化结果建立新的末端执行器结构,对新的结构进行强度校核,验证设计方案的有效性。研究结果表明,优化后末端执行器的前四阶固有频率都大于伺服电动机的回转频率(50Hz),质量减少了26.7%,较好地实现了轻量化的目标,同时为后续的相关产品研制提供了一种新的技术方案。     

基于层叠遗传算法的配电网多层级无源光网络优化

对于配用电光通信网中无源光网络多层级、多节点网络规划问题,首次提出采用基本遗传算法实现多层级的循环继承的层叠遗传算法。其采用外层分光网络继承内层网络基因用于本层网络的适应度函数选择,该算法解决了多层级无源光(PON)网络各层级分光优化的问题,并且通过仿真证明了其可行性,实现了四层级网络星形结构拓扑优化。优化后的网络获得了最优的星形网络拓扑和通信建设成本的降低。     

基于正交试验的细菌觅食算法的全局最优化

细菌觅食算法在求解全局最优化问题时的性能大部分依赖于参数的设置,各参数的值不同,则细菌觅食算法的收敛速度和得到的最优解也不同。本文主要介绍了用正交试验的方法设置细菌觅食算法的参数来求解全局最优化的问题,通过正交试验方法来检测多组参数对细菌觅食算法效率的影响,用经典的测试函数数对这种组合方案进行检测对比,通过对实验结果数据分析可得出参数的最佳组合方案。最终实验结果表明用正交试验法设置的细菌觅食算法的参数组合方案可以提高算法的效率和收敛速度,使算法能够更快更好的得到测试函数的近似最优解。     

基于人工免疫的机车二系调簧方法

为进一步提高电力机车二系支承载荷调整优化算法的性能,解决已有算法在加垫数量控制上的欠缺,并避免冗余计算,提出了一种基于人工免疫算法的两级结构机车二系载荷调整方法:免疫优势克隆选择多目标算法。针对调簧问题的偏好结构特点,设计具有调簧寻优阶段和可控加垫量寻优阶段的两级寻优算法,分别定义了两个阶段的寻优目标和可行域,进一步将调簧问题的先验知识作为免疫优势引入算法设计中,并结合调簧问题的具体特点以及人工免疫知识设计了特定的抗体编码形式、变异策略和免疫优势获得算法。对不同车型的多次应用试验统计结果表明:该算法不仅具有良好的优化载荷分布特性,还能稳定地控制调簧产生的加垫数量,并且能够避免冗余计算,极大地提高了调簧效率和实际应用价值。