解凸优化问题的一类修正线性近似交替方向法

在解凸优化问题过程中,对已有文献的线性约束条件推广到非线性约束条件,运用了近似交替分解算法;新提出一类修正线性近似交替方向法,并进行了理论分析和和算例比较.     

基于压缩感知的时频双选信道估计研究

针对时频双选信道,利用信道的时间相关性,即同一条时延径在相邻时刻对应的信道系数之间具有很强的相关性,提出一种线性近似方法对时频双选信道进行建模,有效降低了未知参数的个数.考虑到无线信道在时延域具有稀疏性,基于压缩感知(Compressed sensing,CS)理论对线性近似模型进行了恢复重构.分别对未线性近似模型和线性近似模型的系统性能进行了仿真,并结合最小二乘(leastsquare,LS)算法、正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法、稀疏贝叶斯学习(Sparse Bayesian Learning,SBL)算法给出了系统的归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)曲线.仿真结果显示,线性近似方法能有效对时频双选信道进行建模,针对本研究提出的线性近似模型,SBL算法能精确恢复出信道响应,并能有效地克服多谱勒效应.     

利用工业过程动态信息建立稳态模型及其强一致性分析:(MIMO)情形

本文针对目前工业过程在线稳态优化的理论研究现状,提出了一种在相当弱的条件下,仅仅利用优化过程中设定点例行阶跃变化作为系统激励信号,使用简单最小二乘法和近似动态线性模型,充分运用工业过程的动态信息,得到了系统稳态模型的一致估计之理论证明,并利用数字仿真进一步验证了其方法的有效性。还给出了一种实用的,能强一致估计线性慢时变系统稳态模型的方法。     

模型未知非零和博弈问题的策略迭代算法

提出了一种在线积分策略迭代算法,用来求解内部非线性动力模型未知的双人非零和博弈问题.通过在控制策略和干扰策略中引入探测信号,从而避开了系统的模型信息,得到了一个求解非零和博弈的无模型的近似动态规划算法.该算法同步更新值函数、控制策略、扰动策略,并且最终得到收敛的策略权值.在算法实现过程中,使用4个神经网络分别近似两个值函数、控制策略和扰动策略,使用最小二乘法估计神经网络的未知参数.最后仿真结果验证了算法的有效性.     

燃气蒸汽联合循环燃料系统动力学建模的分析研究

为了提高燃气轮机联合循环动力学建模的精度和适用范围,对影响燃料量的因素进行全面分析.提出将燃料量作为复合自变量进行燃料系统建模的必要性,确立以燃料指令、分配系数、机组负荷、转速和燃料低位发热量作为其简单自变量,采用模块化的灰箱建模法建立燃料系统动态模型.对仿真与实际机组的燃料指令和流量之间的匹配关系进行了研究,提出以燃料设计热耗量为枢纽的仿真系统燃料流量修正方法,建立了更加精确的稳态模型,提高了联合循环动力学模型对于燃料种类变化的适应能力.利用所建立的模型对气、液燃料的切换、混烧过程及机组起动过程进行了数字仿真,分析研究了其动态特性,表明该模型的精度和适应性得到明显的提高.     

非线性稳态大系统的近似线性模型的递推算法

提出一种非线性稳态大系统的近似线性模型,给出了使其参数最优的性能指标,然后,推导出一种适于在线计算的、参数估计的两级递推算法,仿真结果表明了该算法的适用性和有效性.     

一个修正的强次可行SQCQP算法

提出了一个修正的强次可行序列二次约束二次规划(SQOQP)算法.通过设计一个新的矩阵修正策略,算法在全局收敛性分析中不需要假设目标函数的(近似)Hesse阵正定或一致正定.在适当条件下,算法具备超线性收敛性.     

修正Helmholtz方程的改进无单元Galerkin法分析

【目的】在改进移动最小二乘近似的基础上,讨论了一种稳定化的改进移动最小二乘近似,具有更好的数值稳定性和计算精度。【方法】将稳定化的改进移动最小二乘近似和修正 Helmholtz方程的 Galerkin积分弱形式相结合,建立了修正Helmholtz方程混合边值问题的改进无单元Galerkin法,并理论分析了在 Sobolev空间中的误差。【结果】通过两个数值算例验证了算法的有效性和理论的正确性。【结论】误差随节点间距的减小而降低。
     

修正Helmholtz方程的改进无单元Galerkin法分析

【目的】在改进移动最小二乘近似的基础上,讨论了一种稳定化的改进移动最小二乘近似,具有更好的数值稳定性和计算精度。【方法】将稳定化的改进移动最小二乘近似和修正Helmholtz方程的Galerkin积分弱形式相结合,建立了修正Helmholtz方程混合边值问题的改进无单元Galerkin法,并理论分析了在Sobolev空间中的误差。【结果】通过两个数值算例验证了算法的有效性和理论的正确性。【结论】误差随节点间距的减小而降低。     

秩2修正的基于模型的仿射约化割线法

把仿射约化变换应用于基于模型的割线法中,在近似海色阵修正时,采用修正秩2.得到一种新的求解无约束最优化问题的算法,从理论上证明了算法的2次终止性.     

环隙气升式反应器的开发——Ⅱ.维生素C两步发酵过程

在400mm直径的环隙气升式发酵罐(Ⅰ)内进行了两步发酵试验,由山梨醇制取维生素C的前体——2-酮基-L-古龙酸。测定了第二步发酵过程的氧传递速率和体积传质系数。实验表明,在产酸中期的平均体积传质系数仅为相同表观气速下,空气-水系统的体积传质系数的40%左右。采用性能指标PI作为评价发酵罐操作性能的标准,求得(Ⅰ)的最佳空气流量,并与机械搅拌罐(Ⅱ)作比较。发酵试验表明,(Ⅰ)非常适用于两步发酵过程。在适宜的操作条件下,其总收率可达85%左右。所以(Ⅰ)完全能替代(Ⅱ),从而大大节约能耗和投资费用。     

基于禁忌搜索的全局记忆增强型优化方法

针对过程系统优化问题中存在多解、而目前通用高性能实时优化算法均为局部算法的情况,提出了基于禁忌搜索的全局记忆增强型优化方法(global mnemonic enhancement optimization,GMEO)。该方法证明了在一定条件下局部最优解是过程系统参数的连续可微函数,并采用禁忌搜索方法以背景计算的方式获得优化计算经验点上的多解信息。基于这些多解信息,GMEO可为优化计算提供全体局部最优解的逼近值。以这些逼近值为初值,可使局部优化算法达到全局优化的效果,并能有效提高过程系统运行的稳健性。基于原油混合问题的数值仿真试验验证了GMEO方法的有效性。在不过多损失实时性的前提下,优化计算的目标函数值得以显著改善。     

发动机内可逆变温换热循环的研究

基于发动机热力循环变温吸热和放热的特点,建立了内可逆变温换热循环的有限时间热力学模型,推导出性能的计算式,以及循环功率与热效率的制约关系,并给出了性能优化的条件.应用这些优化条件,可以确定发动机的工作参数,从而获得最优性能.模型考虑了发动机实际循环工质吸、放热过程温度变化的因素,比现有的等温换热循环有限时间热力学模型更接近实际循环,模拟精度更高.模型适用于各种发动机的热力循环.     

煤层气在低渗透储层中传输非线性规律研究

考虑气体滑脱效应条件下，建立了煤层气在低渗透储层中渗流的数学模型，采用Laplace变换和留数计算方法进行解析求解，得出了气体非线性渗流的压力分布规律，并将其与达西渗流条件计算的结果进行对比分析，结果表明：滑脱效应对气体非线性渗流过程有较大影响，且随着抽气量的增大，其差别越明显。因此，在低渗透储层中进行煤层气资源化开发计算时，应充分考虑到气体滑脱效应对气体渗流的影响。这不仅对于可为煤层气资源开发潜力的评价和开发工程方案的优化提供科学决策依据，而且对于低渗透油气藏工程开发过程中水平试井数据的确定具有重要的参考价值。     

丙烯酸改性聚醚破乳剂的合成及其性能研究

以酚胺树脂类聚氧丙烯聚氧乙烯醚（TA1031）和丙烯酸为原料,在酯化-聚合两步反应基础上,研究形成了一步法合成梳状高分子表面活性剂的新工艺。文章研究了反应的最佳条件,确定了最佳合成工艺,并对合成产物的破乳性能进行评价．评价表明,TA1031梳型破乳剂和AE8031梳型破乳剂对滨南101队原油、辛1站原油以及辛3站原油均表现出优良的破乳性能。其中TA1031梳型破乳剂在55℃、加量为100mg／L的实验条件下,对辛3站原油乳状液的最终脱水率可达658％,而单纯的TA1031在相同条件下脱水率仅为2．7％。     

一种非线性稳态自适应优化方法

结合系统优化和参数估计的修改二步法(MTS),提出了单参数在线修正模型的非线性优化控制自适应方法。根据Lyapunov稳定性定理,给出了MTS法稳定收敛的最优协调增益K的在线计算方法,大大加快了算法的收敛速度,以甲醇制甲醛生产优化控制为例,仿真结果表明,该方法是有效的。     

压铸机合模机构的正交回归优化设计

在对压铸机合模机构的优化设计中,采用正交回归设计法建立结构性能与设计变量的近似函数,对近似函数进行优化,从而有效地解决了结构优化设计过程中优化方法需要反复进行三维有限元分析而引起的超大计算量问题;这种方法对实际应用中大量存在而又无法得到解析式的结构优化问题有着普遍的意义。     

大型天然气制氢工艺仿真培训系统的开发与应用

建立适于大型天然气蒸汽制氢装置动态模拟的数学模型.针对以往含氢动态系统模拟过程中存在的速度和精度难以兼得的矛盾,在深入分析天然气制氢装置特点的基础上,利用双层法的思想,引入适用于含氢系统的EDTF-PR状态方程作为机理模型,成功地开发了适用于天然气蒸汽转化法制氢的全流程动态模拟软件.对现场生产装置的模拟表明,该模拟系统能较真实地反映装置开停车及事故状态的动态效果,可用于技术操作人员的现场培训,也可用于生产工艺优化和控制方案的研究.     

Au纳米粒子对ZnO分级结构的气敏特性影响

采用化学浴法制备了花形ZnO纳米棒簇，将平均粒径约40 nm的Au纳米粒子引入ZnO表面得到不同Au修饰量的Au/ZnO复合结构.Uv-vis吸收光谱表明，在Au和ZnO之间存在着作用力使Au的吸收光谱产生红移，这种作用力的存在使复合结构的气敏性能得到了较显著的改善.当Au修饰的质量分数为6%时，复合材料的气敏性能最高，对丙酮气体的灵敏度较纯ZnO提高了约17倍.     

可压缩气体合成射流微喷优化设计

借助Fluent软件,基于标准k-ε湍流模型和PISO算法,采用动网格方法构造动边界条件,在可压缩模型下,对二维、黏性、非定常气体合成射流微喷的频率特性及影响射流性能的3个关键因素(驱动频率、振动膜峰值速度和喷口尺寸)进行数值模拟,为合成射流微喷的优化设计提供了依据.结果表明,在可压缩模型下,合成射流微喷的频率特性仿真结果与理论计算结果较吻合,验证了其在可压缩气体模型下仿真的必要性;同时,对任一给定的合成射流微喷,驱动频率和喷口宽度存在最优值.