时变负载对带通滤波器传输特性的影响

对最小失配网络的优化设计进行了研究,通过ADS软件对5阶Butterworth,Chebyshev,Elliptic带通滤波器的原型和优化网络分别进行仿真,观察负载变化对三种滤波器端口S参数的影响,并分析三种滤波器各自的特点.仿真表明优化后的三种滤波器随负载变化的灵敏度都小于原型滤波器,证明了文中对最小失配网络的优化方...     

基于遗传算法的FIR滤波器设计

将遗传算法应用于频率采样法的FIR滤波器优化设计中,为了对滤波器的阻带最小衰减参数进行优化,运用遗传算法确定频率采样法中过渡带的采样值,并用MATLAB对过渡带取一个和两个采样点的频率采样法进行了仿真,实验结果说明采用遗传算法设计FIR滤波器使阻带最小衰减参数较查表法得到了改善,并解决了传统查表法不能保证最优的问题.     

改进的遗传算法在FIR滤波器设计中的应用研究

文章提出一种改进的遗传算法,并将之应用于FIR数字滤波器的设计优化中。采用频率采样法,结合改进遗传算法,得到滤波器过渡带的最佳采样值,并与传统设计方法进行频谱的仿真比较。实验结果表明,基于遗传算法的FIR数字滤波器能获得更大的阻带最小衰减,性能较为优化。     

并联有源电力滤波器补偿性能的研究

研究了影响桥式整流带阻感型负载的并联型有源电力滤波器补偿性能的因素,从理论上分析指令延时和母线电压以及输出电感对补偿效果影响的具体原因,并通过Matlab软件建立仿真模型,借助仿真波形和THD数据证明了理论分析的正确性,最后根据实际工程需要合理优化了各个参数,并在一台50 KVA三相四线的并联电力有源滤波器样机上验证了该方法的实用性和有效性.     

基于有源滤波器和斯科特变压器的同相牵引供电系统

提出了一种采用斯科特变压器和平衡变换装置的铁道牵引供电系统同相供电方案。平衡变换装置由两个电压型单相有源滤波器构成，用以补偿负载的无功和谐波电流，以及变压器两副边绕组的不平衡电流。无论负载实际的特性如何，经过变换之后在变压器的输入侧都表现为三相对称的纯阻性负载。文中分析了系统的结构和工作过程，提出了单相有源滤波器的状态优化控制方法。以一列满载运行的机车为对象，进行了供电系统的软件仿真研究，仿真结果证实了该系统的正确性。     

广义Chebyshev滤波器的边带优化设计

为获得小型化、高性能的滤波器,在分析传输零点对滤波器选择性影响的基础上,提出了一种阶数最小、边带选择性最大的广义Chebyshev滤波器设计方法.通过利用传输零点与带外等波纹峰值频率的关系,实现了广义Chebyshev函数传输零点的精确设计.以矩形三腔滤波器的优化为例,在满足设计指标的基础上,实现了该滤波器最大选择性的设计,实测传输零点为850.200 MHz,带外等波纹峰值频率为824 MHz,与传统设计相比,缩短了过渡带,提高了滤波器的选择性.实例结果表明,该设计方法能有效改善滤波器的性能.     

一种基于SDN的无线网络负载感知扩散算法

针对当前无线网络中一些节点超载而另外一些节点处于轻载的问题,引入了SDN(software defined networking,软件定义网络).并根据物理学中连通器水压的原理提出了一种改进后的动态负载感知扩散算法,该算法很好地利用了节点所处负载环境这个信息,在负载迁移过程中进行了有效地收敛.通过Linux下的mininet-wifi平台搭建了系统模型,对其进行了仿真实验分析.仿真试验结果证明该扩散算法有效地减小了往返时延,提高了网络吞吐量,降低了能耗,解决了网络拥塞问题.     

减小簇头边缘化的LEACH协议的研究及改进

为减少无线传感器网络能耗、延长网络的生存周期,基于经典的LEACH,提出了一种新的能量有效的分簇算法.算法的主要思想是考虑节点当前剩余能量和簇头不边缘化来优化簇头选择,从而在使簇头分布更均匀的同时,进一步保证了网络内簇头节点的最大覆盖化,优化了网络的负载均衡.仿真和分析表明,该算法是一种有效的分簇路由算法.     

永磁直线同步电机递归神经网络补偿器仿真研究

针对永磁直线同步电机驱动系统没有机械阻尼、抗扰动性能差的缺点,为了抑制参数及负载变化对控制系统影响,采用扰动观测器进行补偿,该观测器能较好地补偿参数及负载在小范围内的变化,但不能有效地处理过大参数变化量.为了加大永磁直线同步电机驱动系统在参数变化和负载干扰时的控制性能,提出以递归神经网络作为补偿器来取代扰动观测器.仿真表明,当系统参数动态变化或受到负载变化的影响时,利用递归神经网络来在线动态地调整网络的参数,系统仍将具有很好的动静态性能.     

最小开关损耗SVPWM优化方式的研究与仿真

针对目前广泛应用的两电平三相逆变器存在的开关损耗过大的问题,从脉宽调制入手,将几种SVPWM优化方式进行分析比较,找出开关损耗最小的SVPWM优化方式.并通过在MATLAB/SIMULINK中建立一种开关损耗近似计算模型来进行仿真数据验证.仿真结果表明最小开关损耗SVPWM优化方式能最大程度的减小逆变器的开关损耗.     

高速铁路拱塔斜拉桥拱塔轴线优化求解

为解决高速铁路斜拉桥以小角度跨越既有交通线路、河流等时塔墩布置难题,引入拱塔结构,并基于不动点迭代方法及有限元计算对拱塔轴线线形的优化求解问题进行了分析. 在确定拱塔高度和跨度并拟定初始拱塔轴线的基础上,首先对拱塔结构进行受力平衡分析,建立拱塔线形优化非线性方程组;然后应用不动点迭代方法求解该非线性方程组,得到合理拱塔轴线的近似解,求解过程中通过有限元方法计算斜拉索的索力;最后以广汕铁路跨深汕高速拱塔斜拉桥为工程背景,分别优化得到恒载、恒载 + 单线列车竖向静活载、恒载 + 双线列车竖向静活载3种工况下合理拱塔轴线的近似解. 结果表明:3种不同的荷载工况下,线形优化后的拱塔弯矩最不利值相对优化前弯矩降低89.8%～94.8%;主力、主力 + 附加力荷载组合下,拱塔弯矩降低幅度介于64.6%～92.2%,拱塔应力由?172.6～?179.5 MPa降低至?74.0～?6.2 MPa,拟合轴线下拱塔正负挠度分别降低51.0%、33.8%.      

非支配排序遗传算法的动压轴承形状多目标优化

为了克服以偏心率为初始参数的轴承优化模型优化结果局限于原始形状的缺点,提出用傅里叶级数表示通用膜厚方程,建立了多目标形状优化设计数学模型.应用基于非支配排序遗传算法,以最小功耗和最小侧漏流速为目标、最小油膜厚度和最小承载力为限制条件,以通用膜厚方程系数为设计变量,进行了轴承形状的多目标优化设计,并用Matlab偏微分方程工具箱求解基于通用膜厚的控制方程.实例分析结果表明:基于通用膜厚方程的多目标优化后的轴承形状不受固有型线的限制;在保证最大承载力的基础上,优化后的非圆轴承与仅以最大承载力为单目标优化的结果相比,最小功耗下降了80.8%,最小侧漏流速比优化前下降了3个数量级,并得出了Pareto最优解集.     

加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数优化

为了完善加筋土路堤极限状态设计方法,分析了加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数。基于大量工程实测资料和文献资料的统计分析,初步确定了填料密度、填料粘聚力、填料内摩擦角、汽车荷载、筋材抗拉强度、筋土似摩擦系数和路基几何参数等参数不定性系数的统计结果和概率分布模型。针对加筋土路堤的筋材拉断、筋材拔出、基底滑动以及整体滑动4种失效模式,按照抗力最小二乘原理,优化得到了相应的恒载分项系数、活载分项系数与抗力分项系数。计算结果表明:实例工程在4种失效模式下的总抗力均大于总恒载与总活载之和,同时安全系数均满足规范要求。可见,优化得到的分项系数合理。     

“无人机-车辆”配送路径优化模型与算法

基于城市配送的发展趋势,提出一种“无人机-车辆”联合配送模型,以无人机为主导,分3 步进行路径分配,无人机每次配送可以服务多个顾客点,车辆不用在固定点等待无人机。进行单 次路径规划时,让顾客需求点尽可能多的得到服务,最后,以总配送距离最小为目标,对整体路径 进行优化。此外,设计了3种不同的配送场景,构建的模型能同时适用于这3种场景。采用带末 端优化的模拟退火算法求解问题,结果验证了模型的可行性。考虑到未来无人机技术的进一步 提高,对无人机的最大载重量和飞行距离进行灵敏度分析。结果表明,无人机的配送能力受载重 量和飞行距离影响,增大配送能力可以使无人机服务更多的顾客需求点,均衡提升载重量和飞行 距离可以充分发挥无人机的配送能力,更好地完成农村地区的物流配送。     

复合材料带孔板孔形与铺层优化设计

为提高复合材料带孔板的承载能力,对其孔形和铺层进行优化; 基于损伤力学模型建立了复合材料带孔板的仿真分析模型,并验证了其仿真精度; 选用圆孔、三角孔、方孔3种孔形的复合材料板,分别进行了仅孔形优化、仅铺层优化、先孔形优化后铺层优化、先铺层优化后孔形优化4种优化方案,对不同方案优化后的复合材料带孔板进行失效分析。分析结果表明:仅铺层优化对不同孔形复合材料板的失效载荷提升效果(7.6%~13.4%)明显大于仅孔形优化(2.0%~2.9%),仅孔形优化对三角孔带孔板失效载荷提升幅度最大,仅铺层优化对圆孔带孔板失效载荷提升幅度最大; 同时采用孔形优化和铺层优化对失效载荷的提升效果明显优于单一优化方法,其中先孔形优化后铺层优化方法对不同孔形复合材料板的失效载荷提升幅度最大(11.6%~15.6%); 铺层优化和孔形优化的先后顺序对圆孔带孔板影响最大(相差3.5%),对三角孔和方孔带孔板影响相对较小; 3种孔形的带孔板中,圆孔带孔板优化后失效载荷提升幅度最大(15.6%),在实际应用中圆孔带孔板的性能相对较好,且稳定。      

某核电站控制室吊装平衡梁设计及可靠性分析

为完成核电站控制室吊装任务,使其顺利安装在预制基础所限定的狭窄空间内,将焊接H型钢吊装平衡梁优化为汉字“王”型钢截面梁,增强了吊装平衡梁的抗弯变形能力,利用有限元法对平衡梁进行强度、刚度及稳定性分析,结果表明：风载荷引起控制室吊装的垂向偏角为0.2°,其水平分力可以忽略不计;吊装平衡梁卸扣轴为受力最大处,小于选用材料的屈服强度;平衡梁最大位移变形发生在两端,三阶失稳状态发生在下翼缘,其刚度位移和构件抗失稳性均满足设计要求.     

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根据时变的OD预测信息,基于分层递阶的思想,建立了一个新颖的高速公路优化控制系统。控制结构分为三层：网络负荷分配层对长时期内总的交通需求进行预测,提前确定将来排队长度的上界;全局最优控制层预测未来的交通状态,为路网中的各个匝道建立协调约束;局部反馈控制层根据实测的交通条件及全局最优控制层的寻优结果决定匝道调节率。仿真结果表明,控制系统具有良好的动态性能,协调了各个匝道之间的利益,实现了高速路网整体性能的优化。     

Design and Simulation of an Optimal Control System on Freeway Based OD Prediction Information

According to the information of real-time Origin-Destination (OD) prediction, based on the hierarchy idea, a novel hierarchical optimal control system of a freeway is proposed. There are three control layers in this control architecture: The network load assignment layer predicts, in advance, the total traffic demands for a long time, and makes the upper bound of the future queue length. The area-wide optimal control layer predicts the future traffic state and builds harmonious restrictions for each ramp. The local feedback control layer adjusts the model parameters according to the real-time traffic conditions, and the results are optimized by the area-wide optimal control layer. The simulation results show that the control system has a good dynamic performance. It harmonizes the benefits of every ramp and optimizes the whole performance of the freeway network.     

Robust optimization for the correlated MIMO downlink with imperfect channel state information

To reduce the performance deterioration induced by imperfect channel state information (CSI) in cor-related multiple input multiple output(MIMO) downlink, the linear transmit/receive filters should be optimized to be robust to imperfect CSI. A sub-optimization algorithm based on minimizing sum MSE conditional on available imperfect CSI estimates subject to a per-user power constraint is proposed. The algorithm adapts the existing MMSE algorithm from uncorrelated single-user MIMO system with perfect CSI to correlated MIMO downlink with imperfect CSI. Simulation shows that the suboptimal algorithm can effectively mitigate the performance loss induced by imperfect CSI and has a good convergence performance. In addition, the effect of spatial correlation on the performance of the proposed algorithm is also simulated.     

滑行艇波浪中砰击压力极值研究

滑行艇在波浪中高速滑行时,会引起局部较大的砰击载荷和非常复杂的表面压力分布。为了在保证安全的前提下将装载能力和动力最大化,艇体初步设计时必须合理的估算使用海域可能出现的局部极限载荷大小,来调整艇体抗压能力,获取最优化设计。通过在规则和不规则波浪中的模型试验,测得艇体局部受到的砰击压力极值及特性。并引用简单有效的方法计算该值,与试验测量值吻合较好,证明该方法有一定的工程应用性。