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Performance Monitoring of the Data-driven Subspace Predictive Control Systems Based on Historical Objective Function Benchmark 被引量：3
1
作者 王陆 李柠 李少远 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期542-547,共6页
关键词 预测控制系统 性能监控 数据驱动 子空间 历史 基准 监视控制器 目标函数
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基于不同目标函数的WRF-Hydro模型参数敏感性研究 被引量：1
2
作者 谷黄河 石怀轩 +2 位作者 孙敏涛 丁震 顾苏烨 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期61-69,共9页
水文与气象预报相结合可以有效提高洪水预报的精度和延长预见期,陆气耦合模型已成为水文气象学者研究的重点。WRF-Hydro模型作为新一代分布式陆气耦合模型在多尺度洪水预报中具有广阔的应用前景,但由于各物理过程参数化方案复杂,模型计... 水文与气象预报相结合可以有效提高洪水预报的精度和延长预见期,陆气耦合模型已成为水文气象学者研究的重点。WRF-Hydro模型作为新一代分布式陆气耦合模型在多尺度洪水预报中具有广阔的应用前景,但由于各物理过程参数化方案复杂,模型计算量大,对该模型的参数敏感性研究还不充分,也影响着模型的模拟精度。研究以湿润区的新安江上游屯溪流域为研究对象,构建多个单目标和多目标函数,并结合Morris全局参数敏感性分析方法,探究了WRF-Hydro模型在不同目标函数下的参数敏感性。结果表明:土壤参数(DKSAT、SMCMAX、BEXP)主要影响壤中流和地表径流,对径流量影响显著,尤其DKSAT最为敏感,直接影响水在土壤中的下渗速度,增大时基流量显著增高而洪峰流量则明显降低;产流参数(SLOPE、REFKDT)主要影响地表径流和基流分配,对洪水过程线形状有重要影响;河道汇流参数ManN影响汇流速度并主要控制峰现时间;植被参数MP对于总水量有一定影响;坡面汇流参数OVROUGHRTFAC和地下水参数Zmax则最不敏感。不同目标函数下的参数敏感性顺序和最优参数取值有一定差异,单目标函数中以相对误差为优化目标会更侧重于全年径流总量和低流量部分的模拟精度,而以效率系数和Kling-Gupta系数为目标则更侧重于场次洪水和高流量部分的模拟效果;基于几个单目标函数组合的多目标函数综合考虑了不同目标函数的影响,结果在一定程度上优于单目标函数。研究可为合理确定WRF-Hydro模型参数优化策略提供参考。 展开更多
关键词 WRF-Hydro模型 Morris法 敏感性分析 多目标函数 洪水预报
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开关电感准Z源逆变器无权重系数FCS-MPC策略
3
作者 刘春喜 林枝伟 +1 位作者 刘志乐 徐可 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期142-154,共13页
针对开关电感准Z源逆变器采用有限集模型预测控制(FCS-MPC)时目标函数权重系数设计复杂的问题,提出一种无权重系数的FCS-MPC算法,避免了繁琐的权重系数调整过程。通过伏秒平衡原理分析电感周期性充放电的机理,在直通状态时对电感电流设... 针对开关电感准Z源逆变器采用有限集模型预测控制(FCS-MPC)时目标函数权重系数设计复杂的问题,提出一种无权重系数的FCS-MPC算法,避免了繁琐的权重系数调整过程。通过伏秒平衡原理分析电感周期性充放电的机理,在直通状态时对电感电流设置一个中间值,根据中间值和预测值的比较来确定下一周期的开关状态,在非直通状态时则采用归一化思想将输出电流和电容电压的目标函数设计为基于动态变化的函数,将误差限制在[0,1]范围内,从而不需要任何权重系数,避免了权重系数的调整过程,最后通过仿真和实验对所提的方法进行验证。结果表明:所提无权重系数FCS-MPC策略与传统FCS-MPC策略相比,在无权重系数的情况下,系统的稳态性能相同,动态性能更优。 展开更多
关键词 开关电感准Z源逆变器 有限集模型预测控制 无权重系数 目标函数 伏秒平衡 归一化
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基于FCLPSO的水量水质模型参数反演方法研究
4
作者 朱沈涛 杨帆 +3 位作者 柳杨 范子武 乌景秀 李子祥 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第7期54-66,共13页
【目的】复杂河网水量水质模型中参数多、维数高,模型参数反演难度大,优化目标函数选取、单参数和多参数不同反演方式等对参数反演精度影响需开展深入分析。【方法】提出基于快速综合粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Partic... 【目的】复杂河网水量水质模型中参数多、维数高,模型参数反演难度大,优化目标函数选取、单参数和多参数不同反演方式等对参数反演精度影响需开展深入分析。【方法】提出基于快速综合粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization,FCLPSO)的水量水质模型参数反演方法,设计参数反演数值试验,采用LH-OAT全局敏感性分析方法对7种模型性能评价指标进行目标函数优选,并分析模型单参数和多参数反演结果并分析不同反演方式的差异性。【结果】结果显示:NSE∗作为目标函数敏感度最高;不同类型参数均具有较高精度,单参数反演平均相对误差(MRE)为5.2%、变差系数(CV)为7.2%,多参数反演结果MRE为13.5%、CV为14%;多参数反演中水动力指标反演结果优于水质指标反演结果,多参数“分层反演”方式优于“同时反演”方式。【结论】结果表明:该模型参数反演方法具有较高的精度,有助于提升复杂河网水量水质模型参数估计时效性与准确性,为复杂河网数值模拟精度的提升提供了技术支撑。 展开更多
关键词 水量水质模型 参数反演 快速综合粒子群优化算法 目标函数 敏感性分析
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三维波动方程地震面波频散谱反演
5
作者 张振东 刘伊克 《地球物理学报》 北大核心 2025年第9期3541-3553,共13页
地震面波反演是地球内部速度结构成像的重要方法,可用于壳幔、油气藏、城市地下空间等跨尺度目标成像.目前常用的一维面波频散曲线反演方法假设地下为层状介质、需要拾取频散曲线,不适合复杂构造地区的大规模地震面波成像;最新的面波波... 地震面波反演是地球内部速度结构成像的重要方法,可用于壳幔、油气藏、城市地下空间等跨尺度目标成像.目前常用的一维面波频散曲线反演方法假设地下为层状介质、需要拾取频散曲线,不适合复杂构造地区的大规模地震面波成像;最新的面波波形反演方法具有强非线性,对数据质量和初始速度模型精度等要求较高,在处理实际数据时还存在诸多问题.本文结合传统一维面波频散曲线反演方法和地震全波形反演理论的优势提出了三维波动方程面波频散谱反演方法,通过求解弹性波波动方程模拟地震面波在任意复杂介质中的传播过程;将复杂的地震面波波形变换到保留其频散特征的频率-相慢度谱域进行相似度比较,极大地降低了反演的非线性.借助全波形反演的统一理论框架,使用伴随状态法计算速度模型梯度和局部优化算法迭代更新速度模型.本文提出的频散谱反演方法适用于三维任意复杂介质的速度结构成像,模拟算例表明该方法具有比拟波形反演方法的空间分辨率;在美国亚利桑那州西南沙漠实测地震数据中的应用表明该方法可用于实际资料的处理.随着油气、地热、二氧化碳封存等陆地勘探目标的涌现,该方法有望为陆地探区高精度速度建模提供一种新的解决方案. 展开更多
关键词 面波 近地表成像 弹性波全波形反演 三维速度建模 目标函数
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考虑可供性的可变功能机械产品功能转换设计方法
6
作者 李文博 萨日娜 王香帅 《机电工程》 北大核心 2025年第9期1781-1790,共10页
针对可变功能机械产品功能转换设计过程中功构关系耦合复杂、功能结构不确定等问题,提出了考虑可供性的可变功能机械产品功能转换设计方法。首先,构建了功能-结构-可供性耦合图模型(M_(FSA)),以超边表达功构映射关系,有向边表达可供性关... 针对可变功能机械产品功能转换设计过程中功构关系耦合复杂、功能结构不确定等问题,提出了考虑可供性的可变功能机械产品功能转换设计方法。首先,构建了功能-结构-可供性耦合图模型(M_(FSA)),以超边表达功构映射关系,有向边表达可供性关系,量化分析了产品因功能转换过程产生的功构耦合关系变化;接着,设计了功能转换结构选择策略,建立了以最小可供性理想度、最大结构间亲和度为目标的结构选择模型;然后,给出了引入动态步长因子、动态发现概率算子的改进多目标二进制布谷鸟搜索算法(IMOBCS),并完成了功能转换结构选择方案Pareto解集的排序择优;最后,以消防接口的功能转换设计为实例,更改了最优结构选择方案中的所有结构,解决了存在的设计冲突,完成了功能转换设计,对多个设计方案进行了对比。研究结果表明:该方法实现了消防接口的功能转换设计,能表达更复杂的功构耦合关系;仅通过改进筛选结果所含结构,解决了所有设计冲突;IMOBCS算法生成了包括22个方案的结构选择方案集合(Pareto前沿),其收敛所需迭代次数最少,形成Pareto前沿的效果最好;通过方案之间的对比,发现了所获取的消防接口功能转换设计方案具有更好的应急效能、安全性、设计质量。 展开更多
关键词 机械设计 可变功能 可供性 功能-结构-可供性耦合图模型 超边 改进多目标二进制布谷鸟搜索算法
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基于峰值导向型粒子群优化算法的城市水文模型自动率定方法
7
作者 许王辰 陈瑞弘 孙岸炜 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第4期31-38,共8页
针对城市多参数水文模型中径流及峰现时间人工率定效率低、精度不足的问题,提出一种基于改进粒子群优化(PSO)算法的模型参数自动率定方法。该方法在PSO算法中引入Logistic映射和莱维飞行,分别用于粒子初始化和位置更新,以避免陷入局部最... 针对城市多参数水文模型中径流及峰现时间人工率定效率低、精度不足的问题,提出一种基于改进粒子群优化(PSO)算法的模型参数自动率定方法。该方法在PSO算法中引入Logistic映射和莱维飞行,分别用于粒子初始化和位置更新,以避免陷入局部最优;同时结合城市产汇流模型特征,构建包含整体拟合、峰值及峰现时间的加权多目标适应度函数,以提高模型对关键水文特征的捕捉能力。通过Python实现该方法与机理模型(雨洪管理模型,SWMM)的交互,并利用试验场实测数据对10个关键水文参数进行率定,比较不同权重取值的适应度函数的拟合效果。结果表明,构建的加权多目标适应度函数在城市排水系统应急调度应用中更具优势,尤其在提高峰值与峰现时间模拟精度方面表现更优。将该方法应用于九江实际排水系统,峰值误差和峰现时间误差分别为0.56%和-6.82%,验证了方法的可行性与准确性。 展开更多
关键词 城市水文模型 多目标适应度函数 粒子群优化算法 自动率定 SWMM
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基于SWMM模型的煤矿工业场地雨水调蓄方法研究
8
作者 李彪 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期30-35,共6页
为优化不同降雨条件中煤矿工业场地雨水调蓄效果,提出基于SWMM模型的煤矿工业场地雨水调蓄方法。利用基于SWMM模型的雨水调蓄池溢流运算方法,计算煤矿工业场地在降雨中汇水区溢流与管网溢流。根据雨水调蓄池优化模型,围绕厂区雨水调蓄... 为优化不同降雨条件中煤矿工业场地雨水调蓄效果,提出基于SWMM模型的煤矿工业场地雨水调蓄方法。利用基于SWMM模型的雨水调蓄池溢流运算方法,计算煤矿工业场地在降雨中汇水区溢流与管网溢流。根据雨水调蓄池优化模型,围绕厂区雨水调蓄池溢流情况,建立雨水调蓄池优化的目标函数与约束条件,使用非支配排序遗传算法,获取雨水调蓄池排水最佳方案,实现煤矿工业场地雨水合理调蓄。研究结果表明:不同重现期中,该方法可降低煤矿工业场地下渗损失、地表径流量,提升厂区外部出流量与雨水调蓄池的蓄水容积。不同降雨类型中,可降低雨水调蓄池出水口水深与出水口流量。不同降雨时间中,可降低溢流节点数目、溢流时间、溢流深度。 展开更多
关键词 SWMM模型 煤矿工业场地 雨水调蓄 目标函数 合理调蓄
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无人机在炸药库房区域智能巡检的应用研究
9
作者 李波 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第S1期71-77,共7页
为提升煤矿炸药库房的安全管理水平,解决传统人工巡检方式存在的总行程距离长以及总行程耗时长等问题,提出采用无人机智能巡检炸药库房区域。首先,采用三维栅格化建模方法分析炸药库房的复杂空间环境,构建炸药库房三维环境模型;然后,综... 为提升煤矿炸药库房的安全管理水平,解决传统人工巡检方式存在的总行程距离长以及总行程耗时长等问题,提出采用无人机智能巡检炸药库房区域。首先,采用三维栅格化建模方法分析炸药库房的复杂空间环境,构建炸药库房三维环境模型;然后,综合巡检效率与巡检成本2个关键指标,利用无人机智能巡检目标函数,分析炸药库房区域智能巡检的核心问题;最后,在炸药库房区域无人机巡检过程中,利用贪心遗传混合算法在炸药库房三维模型空间内对目标函数进行寻优求解,检验炸药库房区域无人机的巡检质量,并采用所提方法进行试验。结果表明:该设计方法的总航行距离较试验对比方法分别减少0.14、0.13 km;总航行时间较试验对比方法分别缩短6.0、4.0 min,即完成巡检的总航行距离最短、总航行时间最低,表明该设计方法的巡检效率高。此外,采用该设计方法的无人机能在高风险环境下进行非接触式巡检,显著提升了安全性和巡检效率。 展开更多
关键词 无人机 炸药库房区域 智能巡检 三维环境模型 目标函数 贪心遗传混合算法
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基于多路径动态卷积的YOLOv5无人机航拍目标检测模型
10
作者 宋苏 汪方正 +1 位作者 高建安 刘泓森 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期72-78,共7页
为了提升无人机航拍影像目标检测的准确率,并实现模型的轻量化,文中对YOLOv5目标检测模型进行了多方面的改进。首先,对YOLOv5的骨干网络进行了优化重组,采用更高效的动态卷积结构和多通道并行处理策略增强特征提取能力和检测精度,并显... 为了提升无人机航拍影像目标检测的准确率,并实现模型的轻量化,文中对YOLOv5目标检测模型进行了多方面的改进。首先,对YOLOv5的骨干网络进行了优化重组,采用更高效的动态卷积结构和多通道并行处理策略增强特征提取能力和检测精度,并显著减少模型参数量;其次,改进了损失函数,引入Focal⁃EIoU损失函数,更适合无人机航拍图像的特点,进一步提升了模型的检测精度;此外,将原本耦合的检测头进行了解耦处理,设计了轻量级解耦头,使分类、回归和置信度任务解耦处理,提高了检测精度和收敛速度,并合理控制了模型参数量。实验结果表明,改进后的DEP⁃YOLO模型在mAP@0.5指标上提升了9.6%,同时模型大小和参数量分别降低了77.93%和83.82%。综上所述,文中提出的综合改进策略显著提升了无人机航拍影像目标检测的精度,并实现了模型的轻量化,验证了其在航拍影像目标检测领域的有效性。 展开更多
关键词 目标检测 无人机航拍 YOLOv5 模型轻量化 动态卷积 解耦检测头 Focal⁃EIoU损失函数 特征提取
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森林生态系统服务多功能性:概念、指标和经营模拟模型 被引量：12
11
作者 雷相东 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-11,共11页
森林生态系统同时提供多种功能和服务的能力,被称为森林生态系统多功能性,可分为生态系统功能多功能性和生态系统服务多功能性。近年来,生态学领域对生物多样性与多功能性关系机理、多功能性驱动因子等进行了大量研究,这些研究持续成为... 森林生态系统同时提供多种功能和服务的能力,被称为森林生态系统多功能性,可分为生态系统功能多功能性和生态系统服务多功能性。近年来,生态学领域对生物多样性与多功能性关系机理、多功能性驱动因子等进行了大量研究,这些研究持续成为热点。然而,这些研究成果在实际应用,尤其是在指导森林经营实践方面,尚显不足。森林经营一直以实现多种功能或服务的最大化为目标,但目前还缺乏与生态学中多功能性理论研究的有机联系,迫切需要将二者结合。本文对国际国内森林生态系统服务多功能性的概念、指标、评价方法、经营模拟和优化模型进行了综述,认为预测森林生态系统服务及多功能性、在森林经营单位层面实现多功能性最大化是将来的研究方向。因此,需要加强森林经营模型模拟研究,寻找减少不同服务间冲突、增加协同(即增加多功能性)的经营策略,回答森林经营和气候变化如何影响生态系统服务间的权衡和协调关系及其时空变化等理论和实际问题。 展开更多
关键词 森林生态系统服务多功能性 森林生长模型 权衡–协调关系 多目标优化
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结合Cokriging模型和单目标函数的随机模型修正 被引量：1
12
作者 彭珍瑞 张雪萍 张亚峰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
将Cokriging代理模型技术和单目标函数进行结合,提出了一种随机模型修正方法。该方法将不确定性模型修正问题转化为较简单的待修正参数统计特征的修正问题,能够在保证模型修正精度的同时,有效缓解模型修正中由于分步修正和多目标修正造... 将Cokriging代理模型技术和单目标函数进行结合,提出了一种随机模型修正方法。该方法将不确定性模型修正问题转化为较简单的待修正参数统计特征的修正问题,能够在保证模型修正精度的同时,有效缓解模型修正中由于分步修正和多目标修正造成的计算成本高的问题。首先,假设待修正参数和响应均服从高斯分布,采用拉丁超立方抽样获取训练集样本,构造满足精度要求的Cokriging模型替代复杂的有限元模型参与迭代计算。然后,建立有限元模型计算响应统计特征与试验响应统计特征的加权残差目标函数,引入土狼优化算法最小化该单目标函数来得到待修正参数的统计特征。最后,通过二维和三维桁架结构验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 不确定性 模型修正 单目标函数 全局优化 Cokriging模型
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单级直齿齿轮传动多目标模糊优化控制 被引量：1
13
作者 韩亮 付丽华 张文武 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期134-138,共5页
单级直齿齿轮与一般齿轮不同,其齿轮的啮合面积较小,在啮合过程中容易产生冲击和摩擦,其控制过程为多目标优化问题,单纯以准确性为约束条件的传统方法,降低了齿轮传动效率,提出单级直齿齿轮传动控制多目标模糊优化控制方法。在分析单级... 单级直齿齿轮与一般齿轮不同,其齿轮的啮合面积较小,在啮合过程中容易产生冲击和摩擦,其控制过程为多目标优化问题,单纯以准确性为约束条件的传统方法,降低了齿轮传动效率,提出单级直齿齿轮传动控制多目标模糊优化控制方法。在分析单级直齿齿轮传动问题的基础上,以齿轮强度、优化传动效率、优化动态性能为多目标,设置各个目标函数的取值范围,构建齿轮传动控制的多目标模糊优化函数。通过遗传算法中的交叉算法和模拟退火算法根据设定的多目标函数进行迭代求解,得到齿轮传动控制的最优参数,由此实现单级直齿齿轮传动控制优化。经实验验证:经过所提方法的优化后,齿轮内传动过程中的啮合错位情况明显降低,且其接触疲劳强度明显提升,该方法具有良好的优化效果。 展开更多
关键词 单级直齿齿轮 传动控制 传动函数 多目标模糊优化 遗传算法
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属性权重动态更新的自适应群体共识决策方法
14
作者 庞继芳 侯治国 +1 位作者 宋鹏 张超 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期941-951,共11页
为了提高不确定语言环境下异构多属性群决策的质量、效率及可解释性,提出一种属性权重动态更新的自适应群体共识决策方法。首先,定义不确定语言变量与中间值之间的转换函数,发展多级共识测度,建立计算属性初始权重的双目标优化模型;进而... 为了提高不确定语言环境下异构多属性群决策的质量、效率及可解释性,提出一种属性权重动态更新的自适应群体共识决策方法。首先,定义不确定语言变量与中间值之间的转换函数,发展多级共识测度,建立计算属性初始权重的双目标优化模型;进而,构建包含群体共识自动达成规则和属性权重动态更新机制的自适应共识模型,实现待调整值的精准定位和自动修改,在优化属性权重的同时进一步提升群体共识水平;然后,对于达成共识的群体决策矩阵,先利用转换函数将中间值转换为不确定语言变量,再使用属性权重和集结算子得到各方案的综合评价结果;最后,通过供应商选择实例和实验比较分析验证所提方法的有效性和可行性。本文研究结果为灵活、高效地求解复杂环境下的多属性群决策问题提供了有效途径。 展开更多
关键词 异构多属性群决策 不确定语言变量 转换函数 多级共识测度 属性权重 双目标优化 自适应共识模型 可解释性
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基于裂隙演化微分动力学机制的岩石损伤本构模型 被引量：3
15
作者 邓乃夫 乔兰 +2 位作者 刘建 张庆龙 李庆文 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期677-689,共13页
为研究天然岩石内部不同形态裂隙的演化行为与岩石累计损伤程度之间的关系,运用唯象理论将岩石分为完整岩石微元体、闭合裂隙微元体和开口裂隙微元体3组分。基于生物群落生长逻辑建立岩石的裂隙演化微分动力学方程,并利用半解析方式求... 为研究天然岩石内部不同形态裂隙的演化行为与岩石累计损伤程度之间的关系,运用唯象理论将岩石分为完整岩石微元体、闭合裂隙微元体和开口裂隙微元体3组分。基于生物群落生长逻辑建立岩石的裂隙演化微分动力学方程,并利用半解析方式求解岩石闭合裂隙与开口裂隙在受压状态下的演化表达式,实现压缩过程中岩石不同微元体之间转化关系的量化。其中开口裂隙演化曲线呈先下降后上升趋势,反映初始开口裂隙在压密阶段前后的变化规律,符合压密阶段非线性的应力-应变曲线关系。随后,以岩石裂隙演化解析表达式定义岩石压缩破坏的全局损伤变量,精准量化岩石在初始阶段、压密阶段、弹塑性阶段以及峰后阶段的全过程损伤程度,并提出基于上述裂隙演化机制和全局损伤变量的损伤本构模型。最后,基于微分方程理论推导、强度准则以及多目标优化等多种手段确定损伤本构模型参数,完成对岩石三组分初始比例以及3种裂隙转化因子的稳定求解,进而实现岩石压缩过程中的应力应变曲线仿真。研究结果表明:在煤岩及炭质泥岩的实例分析中,所建立的损伤本构模型能够较好表征不同岩石在不同围压下的应力应变特征及裂隙扩展规律,模型仿真结果与试验结果基本吻合。 展开更多
关键词 损伤本构模型 裂隙演化 微分动力学方程 损伤力学 多目标优化
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基于静动力试验的铁路连续刚构-拱桥模型修正 被引量：1
16
作者 梅冲 宋任贤 +2 位作者 周云飞 霍学晋 秦世强 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期108-117,共10页
为提升大跨度铁路连续刚构-拱桥有限元模型预测精度,同时针对传统有限元模型修正中只采用全局最优解而忽略可能更接近实际情况的局部最优解问题,提出一种基于距离机制的改进稳态遗传算法(DSSGA),利用实测静动力数据对其初始有限元模型... 为提升大跨度铁路连续刚构-拱桥有限元模型预测精度,同时针对传统有限元模型修正中只采用全局最优解而忽略可能更接近实际情况的局部最优解问题,提出一种基于距离机制的改进稳态遗传算法(DSSGA),利用实测静动力数据对其初始有限元模型进行模型修正。首先,介绍桥梁基本信息、初始有限元模型和静动力试验及其试验结果;其次,介绍DSSGA算法的理论以及其结合Kriging代理模型的基本修正流程,并通过测试函数验证DSS-GA算法的优化效果;最后,通过灵敏度分析选择待修正结构参数,利用拉丁超立方设计构建Kriging代理模型并检验其精度,利用静力位移、试验模态参数构造目标函数,对该桥进行模型修正。结果表明:与标准稳态遗传算法(SSGA)相比,DSSGA算法能够提供目标函数在搜索域的全局最优解和更多组局部最优解,有效避免SSGA算法角度机制所产生的解集不完整的局限性,且全局最优解的目标函数值更小,具有更高的搜索效率。经过模型修正,所有测点的位移相对误差控制在10%以内,频率相对误差控制在5%以内,修正后模型的预测精度大幅度提升。修正后的模型可作为该桥的基准有限元模型,用于后续桥梁健康监测与状态评估。 展开更多
关键词 桥梁工程 改进稳态遗传算法 模型修正 多解问题 连续刚构-拱组合体系 目标函数 代理模型
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基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化 被引量：5
17
作者 王萌 刘峰 +1 位作者 田震 杨松源 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-69,共8页
为提高耐压柱壳的设计效率和结构性能,本文基于多学科设计优化思想,进行了耐压柱壳多学科设计优化的学科分解,确定了耐压柱壳多学科优化设计的设计参数,明确了设计变量间的耦合关系,设计了耐压柱壳参数化分析流程,进行了设计变量灵敏度... 为提高耐压柱壳的设计效率和结构性能,本文基于多学科设计优化思想,进行了耐压柱壳多学科设计优化的学科分解,确定了耐压柱壳多学科优化设计的设计参数,明确了设计变量间的耦合关系,设计了耐压柱壳参数化分析流程,进行了设计变量灵敏度分析。在利用响应面模型建立了具有较高拟合精度耐压柱壳近似模型的基础上,以质量排水量比和极限载荷为目标函数,建立了基于协同优化方法的耐压柱壳多学科多目标优化模型,在确定了系统层和学科层的优化求解方法基础上,设计了基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化框架,进行了优化的求解工作,得到了优化方案。与初始方案的对比表明:所得到的Pareto解集中,部分方案在2个目标函数上均得到了优化,验证了优化框架的有效性。 展开更多
关键词 耐压柱壳 设计参数 耦合关系 参数化分析流程 近似模型 目标函数 协同优化方法 多学科多目标优化 优化框架
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PAW-YOLOv7:河道微小漂浮物检测算法 被引量：4
18
作者 栾庆磊 常昕昱 +3 位作者 吴叶 邓从龙 史艳琼 陈梓华 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期101-113,共13页
河道漂浮物检测对于船舶自动驾驶以及河道清理有着重大意义,但现有的方法在针对河道漂浮物目标尺寸小且互相遮挡、特征信息少时出现检测精度低等问题。为解决这些问题,本文基于YOLOv7,提出了一种改进模型PAWYOLOv7。首先,为了提高网络... 河道漂浮物检测对于船舶自动驾驶以及河道清理有着重大意义,但现有的方法在针对河道漂浮物目标尺寸小且互相遮挡、特征信息少时出现检测精度低等问题。为解决这些问题,本文基于YOLOv7,提出了一种改进模型PAWYOLOv7。首先,为了提高网络模型对小目标的特征表达能力,构建了小目标物体检测层,并将自注意力和卷积混合模块(ACmix)集成应用于新构建的小目标检测层;其次,为了减少复杂背景的干扰,采用全维动态卷积(ODConv)代替颈部的卷积模块,使网络具有捕获全局上下文信息能力;最后,将PConv(partial convolution)模块融入主干网络,替换部分标准卷积,同时采用WIoU(Wise-IoU)损失函数取代CIoU,实现网络模型计算量的降低,提高网络检测速度,同时增加对低质量锚框的聚焦能力,加快模型收敛速度。实验结果表明,PAW-YOLOv7算法在本文利用数据扩展技术改进的FloW-Img数据集上的检测精度达到89.7%,较原YOLOv7提升了9.8%,且检测速度达到54帧/秒(FPS),在自建的稀疏漂浮物数据集上的检测精度比YOLOv7提高了3.7%,能快速准确地检测河道微小漂浮物,同时也具有较好的实时检测性能。 展开更多
关键词 YOLOv7 漂浮物检测 混合卷积自注意力机制 全维动态卷积 Wise-IoU损失函数
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铸铝一体化车门的多目标可靠性优化设计 被引量：6
19
作者 吴勃夫 吴姚烨 +2 位作者 贝璟 吴宗扬 孙亮 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期188-200,共13页
为提升车门的轻量化水平与性能,采用“材料—结构—性能”一体化集成方法设计铸铝一体化车门。基于构建的铸铝一体化车门有限元模型,以车门的厚度为设计变量,采用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络近似模型和二阶响应面近... 为提升车门的轻量化水平与性能,采用“材料—结构—性能”一体化集成方法设计铸铝一体化车门。基于构建的铸铝一体化车门有限元模型,以车门的厚度为设计变量,采用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络近似模型和二阶响应面近似模型并分别结合二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)、多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法以及多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA)对车门的下沉刚度工况位移、上扭转刚度工况位移、下扭转刚度工况位移、一阶弯曲模态频率、一阶扭转模态频率和质量进行确定性优化设计。在此基础上,考虑材料及加工制造等不确定性因素,对确定性优化解的质量水平进行6Sigma可靠性分析与优化。结果表明,二阶响应面近似模型与MOPSO算法的优化组合方案实现了车门的最佳轻量化,RBF神经网络近似模型与MOPSO算法的优化组合方案实现了车门下沉刚度工况位移的最小化。上述2种组合分别实现了车门轻量化与安全化的设计目标。研究结果可为车身零部件的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 铸铝一体化车门 轻量化 径向基函数神经网络近似模型 二阶响应面近似模型 多目标粒子群优化算法 6Sigma可靠性
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离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化研究 被引量：1
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作者 郭玲伟 洪小飞 彭冲冲 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期199-204,共6页
激光通信网络在进行信息传输时容易受到离散变量的影响,降低信息传输质量。为此,研究离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化方法。生成激光通信网络初始拓扑结构,分析离散变量带来的影响。根据激光通信网络拓扑结构优化目标,建立激光... 激光通信网络在进行信息传输时容易受到离散变量的影响,降低信息传输质量。为此,研究离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化方法。生成激光通信网络初始拓扑结构,分析离散变量带来的影响。根据激光通信网络拓扑结构优化目标,建立激光通信网络的拓扑结构优化目标模型。采用多目标进化方法,剔除拓扑结构中的冗余链路,实现对激光通信网络拓扑结构的优化。实验结果表明,所提方法优化后的网络拓扑结构链路平均长度在50 cm以下,通信节点能量在48 J以上,网络生存轮数高于371轮,优化性能好,有效剔除了网络拓结构中的冗余路径。 展开更多
关键词 离散变量 激光通信网络 拓扑结构优化 优化目标函数 多目标进化方法
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