考虑水头损失的管道灌溉分水口轮灌分组优化模型

【目的】优化灌溉系统中分水口轮灌分组的灌溉制度,在满足流量要求的条件下节约电能。【方法】提出了在考虑水头损失时不同分水口状态与管道进口压力的关系模型,该模型利用分水口开关0,1状态作为自变量,从管道末端起利用推导的递推公式求出管道进水口的等效水头损失系数。依据该模型,在定流量分组轮灌优化中得到为使分组轮灌功率最小的目标函数。利用遗传算法对上述问题进行了优化求解,并给出了编码方案。【结果】在分水口等间隔布置时,轮灌分组按轮灌分组数等间隔安排所需功率最小,优化后的水头损失系数可以减小到没有优化前的0.772倍。【结论】本研究模型不仅适用于恒定流量的组合优化,也可应用于不同分水口的所需水量不同的随机灌溉以及恒压供水的优化中。     

基于模糊建模的混炼胶粘度测量

提出了一种在线测量混炼胶粘度的新方法．该方法以模糊建模技术为基础，综合考虑混炼过程各因素对胶料粘度的影响，建立起胶料粘度的在线测量模型．在模糊建模中，采用T-S模型描述胶料粘度变化的非线性过程，提出了一种基于相似性判别的模糊聚类算法以自动确定合适的聚类组数目，并用实数编码的遗传算法优化全局参数，从而获得了规则简化的、具有较高精度的模糊模型．根据此方法，设计了测量装置，并进行了现场试验．试验结果表明模糊模型输出与实验室测量值基本一致，平均误差较低且最大误差未超过1门尼．该方法较大地提高了橡胶混炼的生产效率，为粘度最优控制奠定了基础．     

金属热防护系统多层隔热材料的传热分析及参数优化

采用能量平衡方程和离散坐标法近似地建立了金属热防护系统多层隔热材料的一维稳态传热的数学模型，并利用遗传算法和纤维隔热材料的有效导热系数试验数据求解传热反问题，从而得到了模型中的纤维隔热材料的辐射衰减系数、反照率和隔热屏表面辐射发射系数。最后，由实验测得了多层隔热材料的有效导热系数，验证了采用优化参数后，多层隔热材料的传热模型的正确性。     

基于遗传算法的模糊优选BP网络的

黄河内蒙段地处黄河流域最北端，由于它的特殊地理位置、水文气象条件、河道特性，几乎每年产生凌汛。应用基于遗传算法的模糊优选BP网络模型, 对黄河内蒙段封河、开河日期进行预报。结果表明，该模型既能合理地构造神经网络的拓扑结构, 又可加快网络的收敛速度, 并能改善网络的全局寻优能力。     

基于遗传算法的LQG/LTR航空发动机性能优化

针对飞行控制系统控制器的设计中存在建模误差以及飞行过程中外界干扰的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制方法完成某型战斗燃油机控制系统控制器的设计。为了提高战斗机控制精度,解决LQG/LTR鲁棒控制方法中存在的权矩阵Q和R选择困难的局限性,加入遗传算法,进行在线寻优。同时针对不同飞行条件下系统以及系统建模过程中造成的参数不确定性问题分别进行仿真，并与传统PID以及控制效果较好的基于遗传算法的PID控制进行对比仿真。理论研究和系统仿真结果表明,基于遗传算法的LQG/LTR控制系统与基于遗传算法的PID控制相比,不但具有良好的鲁棒性,而且响应快速,控制精度高,满足了战斗机飞行控制的要求。     

基于遗传算法的PVC企业生产计划的模糊优化

目前国内的PVC市场已经产能过剩,PVC企业只有利用产业链扩充,才能增强竞争力.投资生产PVC下游产品,必然涉及到生产计划问题.在复杂的市场环境下,许多数据的来源是不精确的,因此,本文应用模糊理论,建立了PVC下游产品生产计划的模糊期望目标规划模型,并设计了一种基于模糊模拟的遗传算法对模型进行求解,最后通过实例分析证明该方法的可行性和有效性.该方法不仅能够降低企业获取信息的成本,更能真实的反映实际情况,对我国PVC企业的发展具有现实意义.     

无镉量子点纳米探针在疾病标志物检测和生物成像中的应用

量子点纳米探针在生物分析化学领域有着广泛的应用,以其优良的电化学、光学和磁学效应给生物分析检测带来简便、快速和灵敏的响应信号。随着量子点合成方法和修饰技术的发展,无镉量子点以其低毒、高荧光量子产率等优势逐渐成为取代含镉量子点,在生物分析检测应用中展现出巨大的应用前景。该研究综述了几种无镉量子点在疾病标志物检测和生物组织成像中的应用。     

改进遗传算法在油茶果采摘机优化中的应用

为了提升算法在求解优化问题时的性能,提出了一种改进的实数遗传算法(RCGA)。算法的改进之处在于引入了一种新的交叉算子及替换操作:交叉算子通过增大算子的搜索范围来提升解的质量与算法收敛速度;替换操作则同时考虑了个体目标函数值与多样性贡献率两个特征,以方波函数的模式对种群进行周期性的局部初始化操作,从而增大种群多样性。将改进的算法应用于油茶果采摘机的优化设计中,通过一系列的对比实验验证了改进算法的性能优于其他先进有效的算法;同时,改进后的算法能够明显优化采摘机的工作空间与采摘臂的长度,使整体结果提升了63.49%。可见,改进后的算法是解决采摘机优化的一种有效方法。     

H5亚型禽流感病毒荧光检测试纸条的研制

为了对引起家禽重大经济损失和具有公共卫生意义的H5亚型禽流感病毒(AIV)进行快速超敏检测,本研究研制了针对HA蛋白的4株单克隆抗体(MAb)杂交瘤细胞株,通过MAb的两两配对试验,以荧光量子点作为抗体标记生物材料,基于夹心法原理建立了H5亚型AIV荧光免疫层析检测试纸条。结果显示,该方法能够特异性检测出H5N1、H5N2等H5亚型AIV,而与H1N1、H3N2、H7N9、H9N2、NDV等其他病原无交叉反应;对标准检测抗原H5N1(Re-6)的最低检测量为1 ng/mL,比市售H5亚型AIV胶体金检测试纸条灵敏度高100倍;该方法的变异系数(CV)值在10%以内,与商品化的试剂盒检测结果符合率达99.8%。本文建立的H5亚型AIV荧光检测试纸条快速、敏感,检测结果准确可靠,为H5亚型禽流感的流行病学调查和快速诊断提供了基础。     

改进RBF神经网络在我国大豆价格预测中的应用研究

我国大豆价格受国内外多种因素共同影响,具有非线性、随机性和高噪音等特点,采用传统数学模型进行预测,不仅分析难度大,预测误差也很大。RBF神经网络以其优良的逼近性能而被广泛应用于非线性时间序列预测之中。本文提出一种基于遗传算法优化RBF神经网络的我国大豆价格预测模型,该模型为多维输入单维输出的多变量预测模型,模型的初始输入由大豆价格的历史数据和相关影响因素数据组成。采用遗传算法对RBF神经网络输入层节点数、基函数中心、扩展常数和输出层权值进行优化,模型可以从初始输入变量中自主选择最合适的输入变量组合作为模型的输入。采用2009-2014年的大豆价格数据进行预测研究,用2009-2013年的数据作为训练集,2014年的数据作为测试集,改进RBF神经网络通过自主识别和选取中国大豆进口量、中国消费者信心指数和进口大豆到港分销价格3个因素作为相关影响因素的输入。结果表明:模型预测精度较高、泛化能力较强,能够很好捕捉大豆价格变化规律,可为大豆市场价格的准确预报提供参考借鉴。