混合粒子群算法在微电网经济优化运行的应用

微电网经济优化运行是一个连续的多约束优化问题,其不仅需要对同一时刻的不同微源作出优化,也要协调微源在不同时刻的出力来满足电力供给和负荷需求之间的约束.针对微电网经济优化运行问题,提出一种混合粒子群算法.该算法在随机权重平衡粒子群算法的基础上,引入了免疫机制,使初始粒子的位置较为均匀地分布在坐标平面内.而对于粒子的速度与方向,提出一个非线性权重以提升算法的寻优能力,并加入了次梯度寻优,加快了算法的收敛速度.通过该算法对微电网中可控微源的输出功率做出动态部署,引入微电网系统的市场机制可以有效调配各微源的输出功率,从而提升微电网运行的经济效益.通过对微电网孤岛和并网运行方式进行实例仿真,验证了该方法对微电网经济优化问题具有良好的经济优化作用.     

精灵

精灵是为2010年北京地坛灯光节所做的互动装置。装置包含50个人工生命体——"精灵"。每个精灵由单片机,无线网络传输器,高能电池及精灵本体组成,其中10个精灵具有红外传感器,用来检测进入竹林的人群。精灵体内LED灯的不同状态成为其生命体的表征。LED根据此精灵此刻所具有的DNA     

代谢工程改造微生物合成生物基单体的进展与挑战

单体是合成聚合物所用的小分子基础原料,目前主要来源于化石燃料。利用微生物制备生物基单体具有生产条件温和、环境友好、可持续的优势,是实现高分子材料行业绿色制造的重要途径。借助代谢工程和合成生物学元件,目前已经实现了多种单体的微生物制造,然而与石油基生产工艺相比,这些单体微生物细胞工厂的生产性能普遍较低。围绕代谢工程改造微生物合成生物基单体过程中存在的瓶颈问题,本文基于具体案例分析,从廉价底物的高效利用、提高生物基单体合成效率、强化细胞环境耐受性三个方面,总结了改造微生物合成单体的最新研究进展。同时,讨论了单体微生物细胞工厂目前存在的挑战和未来发展方向。     

代谢工程改造大肠杆菌利用脂肪酸合成己二酸

己二酸作为生产尼龙、化纤和工程塑料等聚合物的单体,在食品、医药、塑料和化工行业具有广泛的应用。目前,己二酸的生物合成主要利用可食用原料,碳原子损失较多,造成己二酸产率较低。为解决上述问题,设计和重构以脂肪酸为原料的己二酸合成新路径,提高己二酸的理论得率;其次,强化本源的β-氧化路径和引入异源的ω-氧化路径;增强细胞对脂肪酸的利用能力;再次,借助系统代谢工程策略,进一步优化己二酸合成路径。最后,经发酵条件优化,最优工程菌Escherichia coli AA0304能够产生1.32 g/L己二酸。上述研究结果为利用废弃脂肪酸类化合物生产高价值化学品奠定了良好的基础。     

面向对象技术的低压电力线OFDM系统仿真

建立MATLAB/Simulink仿真平台对低压电力线通信系统进行仿真,通过编写M函数文件的形式和MATLABFcn模块,加人到系统仿真模型;对大量噪声进行实际测量,将采集到的噪声数据做成MAT文件,然后通过SIMULINK中的From File模块来搭建噪声的仿真模型.面向对象思想设计GUI界面,通过在界面中输入信道参数和仿真参数来控制系统仿真的过程,实现系统仿真的可视化.利用所搭建的平台,仿真通过使用不同的调制编码方法测试系统的误码率性能.     

基于未确知测度理论的矿柱回采方案优选

针对国内某铅锌矿深部采场中所遗留的高品位矿柱为工程背景,旨在寻找一种适用于此深部采场所遗留矿柱的高效且安全的回采方案。为此,采用了未确知测度理论,初选出三种矿柱回采方案,并选取采场生产能力等6个指标为定量指标以及机械化程度等3个定性指标共9个指标建立单指标测度函数,对三个方案进行综合评判。经过分析计算,机械化上向水平分层充填法(方案一)的优越度为2.27,属于Ⅱ级;分段凿岩阶段空场嗣后充填法(方案二)的优越度为2.55,属于Ⅰ级;上向水平分层进路充填法(方案三)的优越度为2.23,属于Ⅱ级。因此,方案优越度排序为:方案二>方案一>方案三。结果表明,方案二为最优的回采方案,能够高效且安全地回采深部采场中所遗留的高品位矿柱。     

人工代谢路径适配性的研究进展

微生物细胞工厂以可再生资源为原料,实现了大宗化学品和天然产物的可持续生产,并有望替代石油化工炼制和动植物提取。剪接天然或人工代谢路径是构建微生物细胞工厂的基础。然而,剪接代谢路径造成的代谢流扰动,导致微生物细胞工厂的适配性差,降低了微生物细胞工厂的生产性能。提高人工代谢路径之间的适配性,以及人工代谢路径与底盘微生物细胞之间的适配性,将是改善微生物细胞工厂生产性能的关键。本文从强化与平衡人工代谢路径的代谢通量,解除人工代谢路径与底盘细胞内源代谢路径的交互作用,以及强化人工代谢路径与底盘细胞整体代谢网络的适配性层面,对提高微生物细胞工厂适配性的研究现状进行介绍。开发高效的多重适配性调控策略,在细胞水平重置代谢路径的适配性与提高微生物细胞对代谢产物的适配性,将是未来的研究重点。     

微生物细胞工厂碳流调控进展

随着代谢工程技术的进步,越来越多微生物细胞工厂可用于化学品发酵生产。微生物细胞生产化学品具有生产条件温和、环境友好等优势,是实现化学品绿色可持续生产的重要手段。为了提高微生物细胞工厂的产量、得率和生产强度,传统代谢工程手段主要采用基因过表达或基因敲除方式增大目标代谢路径碳代谢流。然而由于代谢流调控精度不足,易导致细胞生产能力下降。本文主要针对微生物细胞工厂碳流调控中存在的瓶颈问题,从代谢流改造靶点选择、细胞生长与产物合成碳流平衡、副产物路径与产物合成竞争、产物合成效率强化四个角度,系统综述微生物细胞工厂碳代谢流调控的最新进展。并从高精度、仿生学、智能化、多任务、快响应调控工具的设计出发,对未来微生物细胞工厂的发展趋势进行展望。     

惯性约束聚变靶用空心玻璃微球纵横比的调控

为实现对惯性约束聚变(ICF)靶用空心玻璃微球(HGM)纵横比的调控,基于对干凝胶法制备HGM炉内成球过程的分析,建立了HGM纵横比的定量控制模型,实验研究了载气组分和压力对HGM直径和纵横比的影响。结果表明:通过调节载气中氩气分压可以控制熔融玻璃液泡的膨胀程度,从而定量控制最终HGM的直径和纵横比。但是,通过大幅度降低载气中的氩气分压来提高HGM半径和纵横比是不可行的。为提高载气的传热能力,确保HGM球形度、表面粗糙度和合格率满足ICF制靶的要求,必须在载气中添加一定分压的氦气。除部分极端工艺条件外,提出的HGM纵横比控制模型预测值与实验结果吻合良好。     

碳纤维前罩总成VARI成型工艺及其性能研究

采用C1-L150-12碳纤维单轴向织物，通过VARI成型真空导入一定比例的EpoTech^?4330A环氧树脂主剂和EpoTech^?4330B环氧树脂固化剂制造碳纤维前罩内、外板，通过工装黏接得到碳纤维前罩总成，分析研究了碳纤维前罩总成VARI成型工艺、碳纤维前罩总成外观表面质量，并使用检具对碳纤维前罩总成进行了全尺寸检测。结果表明：树脂的混合温度保持在（36±2）℃进行注胶时，内、外板的表面质量和质量控制最好，外观质量满足汽车车身装车要求；碳纤维前罩总成的全尺寸合格率为98.7%，满足设计要求。