基于目标规划的履带可变形机器人结构参数设计及验证

机器人结构参数直接影响其对环境的适应能力,因此合理的结构参数设计至关重要。为更高效设计能适应障碍已知环境的机器人,该研究提出一种基于目标规划的机器人结构参数设计方法,以得到能适应该环境的结构参数最优的机器人,并开发样机进行试验验证。首先提出并设计履带可变形机器人模型,在分析机器人越障机理基础上,建立机器人能够跨越的台阶和沟壑障碍与其结构参数间的关系,并在此基础上建立履带可变形机器人的结构参数目标规划模型。利用遗传算法得到该目标规划问题的最优结构参数:履带轮半径60 mm,摆臂最大长度326 mm,机体长度290 mm,并利用Adams建立仿真模型验证了机器人对目标环境的适应性。样机试验表明机器人能够跨越160 mm高台阶和300 mm宽沟壑,证明了计算得到的结构参数的合理性,及基于目标规划的机器人结构参数设计方法的可行性。该研究可为机器人的结构参数设计提供参考。     

基于基因表达式编程的作物水分生产函数构建

作物水分生产函数的确定是农业水资源优化配置的关键。该研究采用农业水文生态系统模型（Agro-Hydrological & Chemical and Crop systems simulator, AHC）与基因表达式编程（Gene Expression Programming, GEP）相结合的方法构建作物水分生产函数。以河套灌区3种主要作物（葵花、玉米、小麦）为研究对象,采用AHC模型模拟作物产量等,构建基于GEP算法的作物水分生产函数,探讨考虑盐分胁迫的作物水分生产函数构建的思路与方法。结果表明：1）作物模拟产量与地下水埋深、地下水矿化度和灌水量等因素有关。2）构建作物水分生产函数的最优输入因子组合为地下水埋深、灌溉量、蒸散发、地下水矿化度、土壤根层盐分对作物胁迫因子、土壤根层含水率。3）应用作物水分生产函数估算不同灌溉定额条件下作物产量（预测产量）,并与AHC模型计算的产量（模拟产量）进行比较,玉米、葵花、小麦预测产量与模拟产量具有很好一致性,其决定系数分别是0.96、0.93、0.96,平均相对误差均小于5%,满足计算精度要求。因此,该研究所构建的作物水分生产函数可以较准确地估算盐分胁迫下作物产量,为农业节水与灌溉水高效利用提供科学参考。     

多目标土地利用总体规划方法研究

土地资源是人类赖以生存的基础，是最基本的生产资料，其可持续利用是实现社会可持续发展的基础。为了促进土地资源可持续利用，提出多目标土地利用总体规划，并对其实现方法进行研究。多目标土地利用总体规划的方法由以下框架构成：土地资源数据库建立，土地多宜性评价，土地利用方式多目标优化，土地利用系统生态设计和土地利用布局。并以徐水县为例，用多目标线性规划模型优化用地结构，提出了三个规划方案，通过分析和比较，最终选择方案2为满意和推荐方案，并用生态学原理和土地多宜性评价结果对方案2所确定的土地利用方式进行整体空间布局，最终完成徐水县土地利用总体规划。     

内蒙古四子王旗草地资源承载力目标规划模型

解决“水草畜”平衡问题是促进干旱牧区经济和生态环境协调发展的关键.通过目标规划模型应用,计算了内蒙古四子王旗牧区草地资源承载力水平,明确了在人工种植冷季补饲型阶段和暖季放牧冷季舍饲型阶段的水资源开发利用率、可持续载畜量及所需灌溉饲草料基地发展规模.从研究区水量平衡、畜牧业产业结构及技术经济指标方面分析论证了水利化畜牧业在退化草地修复方面的可行性及其综合效益.     

车辆行驶的表层沙土非线性弹性本构模型的试验研究

以车辆行驶的表层沙土为研究对象，用土壤动态三轴仪对车辆行驶的表层沙土的力学特性进行了试验研究，建立了适于车辆行驶的表层沙土的非线性弹性邓肯（Ｄｕｎｃａｎ）本构模型。研究结果表明它能够较好地反映车辆行驶的表层沙土的本构关系，为车辆行走机构与表层沙土相互作用的力学计算分析和研制沙漠运输车辆奠定了基础     

PC-1500计算机软件扩充数据存贮量方法的研究

扩充计算机内存容量的方法有多种,但如果采用本文的研究成果,则会使PC—1500计算机又增添几个独特的优势:数据存贮量可扩大2～4倍,数据存贮可得到自我保护,数据转贮时间可大为缩短。     

基于回购契约的风险厌恶零售商的供应链协调

应用LSTAR模型对我国通货膨胀率的动态特征进行的实证研究结果表明：我国通货膨胀率自身调整有明显的非线性特征,分为显著的低通货膨胀区制和高通货膨胀区制,区制转移的平滑参数较大,转移变量为滞后1期通货膨胀率,转折点为0.01036。同时,我国通货膨胀率存在一定程度的非对称性调整,随冲击大小、方向、区制不同而表现不同。此外,我国通货膨胀率具有较高的持久性,高通货膨胀区制的持久性明显低于低通货膨胀区制。     

求解线性约束优化问题的一种全局优化算法

对求解无约束全局最优化问题的推进函数法进行了改进,用来求解带线性约束的全局优化问题.算例表明本文提出改进的算法是有效的.     

基于二层规划模型水库有序供水调度规则研究

针对具有多个用水部门的供水水库,提出了一种有序的供水调度规则,在该规则中水库按照用水部门的优先级确定供水的顺序,并根据水库相应的蓄水状态与用水部门限制供水线之间的关系,共同判定是否对其限制供水.基于供水过程动态博弈的特征,建立了水库对多个用水部门有序供水的二层规划模型.模型由上层水库对高优先级用水部门的供水模型以及下层对低优先级用水部门的供水模型构成,并采用粒子群算法对二层规划模型分层求解.在实例研究中,通过与不同调度模型与供水规则进行比较,检验了提出的供水规则与二层调度模型的合理性和有效性.     

基于混合效应模型的大兴安岭地被可燃物含水率模型

基于黑龙江省大兴安岭林区南瓮河生态站的落叶松(Larix gmelinii)林、蒙古栎(Quercus mongolica)林、落叶松白桦(Betula platyphylla)混交林3种典型林分的288组可燃物含水率数据,选择基于平衡含水率的可燃物含水率实时变化模型为基础模型,采用非线性混合效应(NLME)模型方法,以林分因子作为随机效应,建立具有混合效应的可燃物含水率的实时变化预测模型,并通过给残差方差增加权重的方法解决异方差性问题。结果表明:考虑随机效应和异方差结构的可燃物含水率实时变化NLME预测模型的拟合效果(M_(AE)=0.716 7,M_(RE)=0.026 6)优于不含随机效应的可燃物含水率实时变化预测模型(M_(AE)=0.815 6,M_(RE)=0.031 2);其中以常数加幂函数作为异方差结构的模型精度最高(AIC=547.72,BIC=581.29,-2LL=527.72)且明显优于未给残差方差增加权重的可燃物含水率实时变化NLME预测模型(AIC=961.65,BIC=988.50,-2LL=945.65)。利用独立样本数据对模型进行检验,检验结果表明,对于可燃物含水率实时变化的预测,考虑随机效应和异方差结构的NLME模型的检验精度(M_(AE)=0.495 8,M_(RE)=0.034 2)比利用最小二乘法拟合的多元非线性回归模型(M_(AE)=0.588 5,M_(RE)=0.588 5)有所提高,说明基于混合效应模型的可燃物含水率实时变化模型可以很好地描述区域尺度上不同林分类型的可燃物含水率实时变化规律。