关键词： 套筒调节阀   等百分比流量特性   遗传算法   数值仿真   开孔布局优化  

摘要： 针对目前我国套筒调节阀设计中存在的需要依靠经验、设计周期较长且设计精度较低等问题,基于流量方程、流量特性方程及开孔几何形状方程,推导满足等百分比流量特性的调节阀套筒开孔布局数学模型,随后选用遗传算法进行模型求解。以某一水下采油树用等百分比套筒调节阀为例,采用建立的设计方法完成了其套筒开孔布局设计。对比分析结果表明:所设计的调节阀过流面积和满足等百分比要求的理想调节阀过流面积之间的误差不超过4.63%;采用Fluent仿真软件建立调节阀数值模型,对不同开度下套筒阀流体域模型进行仿真,其相对出口流量和相对过流面积的最大相对误差为3.45%。研究成果可为等百分比节流套筒的设计提供一种快速准确的方法和理论支撑。

关键词： 纱管抓取   末端执行器   机械臂   动力学模型   模糊PID控制   遗传算法  

摘要： 为解决抓纱机械手在抓纱过程中存在的抗干扰能力弱和传统试凑法整定PID控制参数效率低导致难以实现对纱管抓取力精确控制的问题,提出一种基于遗传算法优化的改进模糊PID(GA‐Fuzzy)控制算法。首先,分析抓纱机械手抓取力控制系统的特性,提出遗传算法与模糊PID抓取力控制系统相结合的具体策略,并通过改进的遗传算法去优化模糊PID控制器的量化因子和比例因子,实现对PID控制参数的自适应调整和控制量输出的调整,从而优化系统的动态性能,提高控制响应速度和系统鲁棒性。最后通过MATLAB/Simulink仿真以及试验验证,对多种常见的不同规格型号的纱管进行了抓取测试。结果表明:GA-Fuzzy控制算法可以在0.312 s内达到稳定抓取力,相较于模糊PID控制和传统PID控制分别减少了0.395 s、0.570 s,降低了27.4%、19.2%的超调量,减少了0.007 N、0.023 N的稳态误差,系统的瞬态响应速度、控制精度以及稳定性均有明显提高,并且实测抓取成功率达到100%。

关键词： 双有源桥变换器   自抗扰控制   遗传算法   回流功率   梯度下降算法  

摘要： 针对直流微电网系统中双有源桥(Dual active bridge,DAB)变换器存在的直流母线电压和负载波动大、传输功率不稳定等问题,提出一种基于遗传算法的自抗扰控制与梯度下降算法优化回流功率的混合优化控制策略。首先,分析拓展移相调制下DAB变换器的拓扑结构和功率特性,以回流功率为损失函数,引入梯度下降算法迭代寻找最优内移相比。随后,在DAB变换器小信号建模的基础上,设计线性自抗扰控制器,通过扩张状态观测器对输出电压和系统内外部扰动进行观测估计。同时,考虑到复杂环境下自抗扰控制器参数整定的不确定性,引入遗传算法对自抗扰控制器进行参数自整定。最后,搭建以TMS320F28335为控制器的试验平台对提出的混合优化控制策略(Hybrid optimal control strategy under extended phase shift modulation,EPS-HOCS)和传统PI控制(PI control strategy under extended phase shift modulation,EPS-PI)和自适应梯度下降算法控制(Adaptive gradient descent algorithm under extended phase shift modulation,EPS-AGDA)进行分析对比,验证了所提策略在回流功率和动态性能方面的优越性。

关键词： 信息素养教育   计算思维   人工智能  

摘要： 信息素养教育对培养适应人工智能时代需要的人才具有重要意义。文章旨在探索借助计算思维提升大学生信息素养的教育路径,为提升人工智能时代大学生信息素养提供参考借鉴。研究选取大学生群体作为研究对象,采用系统性文献分析法,通过对国内外公开发表的文献进行编码和梳理,探索国内外大学生信息素养教育的发展现状,总结我国高校大学生信息素养教育存在的问题,分析计算思维融入大学生信息素养教育的必要性。最终提出围绕技术融合、思维交融、场景拓展以及研究驱动等多维度将计算思维融入大学生信息素养教育体系的实践路径。不仅强化提升了学生的信息处理能力,更意在塑造其系统化的思维方式,使其具备应对复杂信息环境的核心竞争力。

关键词： 气液两相流   流型识别   含气率   人工神经网络   特征提取  

摘要： 两相流热工参数测量是能源动力学科一项重要的教学内容,可视化实验系统能够帮助学生直观认识两相流基本现象、流型及其演化规律,在流体力学、传热学及多相流教学中具有重要作用。该文根据两相流实验教学需求,结合最新的人工智能及数字孪生技术,在原先开发的数字化两相流流型演示实验系统基础上做了智能化升级,采用小波分析和灰度直方图分析两种特征向量提取方法,以及特征向量法及卷积神经网络直接图像识别法这两种智能算法用于识别两相流流型,拓展了实验台功能,丰富了教学内容,实现了多学科交叉融合。该文开发的基于人工智能算法的流型识别方法,也为目前两相流含气率测量无法兼顾精度和效率的瓶颈问题提出了新的解决思路。

关键词： 烟草行业   区域物流   配送中心选址   遗传算法  

摘要： 为提升烟草行业物流资源利用效率,发挥物流规模经济优势,降低行业物流运营成本,基于运输成本和运营成本核心指标构建了区域物流配送中心总成本模型,并采用遗传算法进行求解,给出了推荐的区域物流配送中心选址方案。仿真结果表明:①提出的区域物流配送模式能够充分整合烟草行业现有的物流资源,提升物流规模化效应,实现物流网络的高效运作;②区域物流配送模式相比于单点物流配送模式总成本减少了7.75%,实现了物流网络成本效益最大化;③提出的区域物流配送中心选址方法能够根据不同省份的地理和运营特点进行自适应调整,可为烟草行业物流网络布局规划提供技术支持。

关键词： 超图理论   语义知识图谱   知识表示   知识超图  

摘要： [目的/意义]现有语义知识图谱三元组的知识表示方式对复杂知识表示能力较弱,文章在现有知识图谱语义标准基础上,探索提高知识图谱对复杂知识的表示能力以及知识聚合能力的途径。[方法/过程]分析图、超图、知识图谱以及知识超图之间的联系,探讨知识表示领域,知识图谱的局限性以及融合超图理论后知识超图在复杂知识表示能力方面的优势。[结果/结论]提出知识超图模型,根据该模型讨论其对复杂知识的表示方式:通过加入空节点或具有实际含义实体的方式,描述实体在某一时刻的属性或状态;将超边具象化为特殊的超边实体,为其连接的实体提供语义环境。足够多的空节点或超边实体即可描述实体或关系从产生到现在(或消亡)的全部状态,从而展现动态、复杂的现实世界。

关键词： 灵敏度分析   Sobol法   高速干式滚齿   遗传算法  

摘要： 针对目前高速干式滚齿工艺参数优化中出现的待优化变量过多以及工艺参数相互冲突等问题,提出采用Sobol法对加工时间和加工成本中所涉及的工艺参数进行灵敏度分析,并在原有的一阶灵敏度算法上,增加二阶灵敏度以及全阶灵敏度,对高速干式滚齿工艺参数灵敏度进行研究,根据灵敏度计算结果采用遗传算法进行参数优化。结果表明,对于加工时间和加工成本,进给速度和滚刀转速有着较高的一阶灵敏度,进给速度与滚刀转速之间有着较高的二阶灵敏度,选择进给速度与滚刀转速为待优化变量,加工时间与加工成本为目标函数,采用遗传算法进行优化求解,加工时间在优化后减少9.3%,加工成本在优化后降低9.5%,以此为高速干式滚齿工艺参数的选择与优化提供了理论支持。

关键词： 边缘计算   智能共享   边缘智能   绿色通信   遗传算法-粒子群算法  

摘要： 随着人工智能(AI)和边缘计算(MEC)技术的发展,使远程智能能够迁移到距用户更近的网络边缘,为用户提供更快捷、更优质的服务。为了提高边缘云服务AI模型的准确性以及边缘智能的训练效率和服务质量,智能网络支持的边缘计算(INEC)正逐渐成为一种有效的解决方案,它使每个边缘节点在共享与学习其他边缘节点的智能下快速地改进自身的AI模型。因此,如何有效地在边缘节点之间进行智能共享是实现边缘计算的关键。考虑到绿色通信的要求,该文研究了一种基于边缘计算的节能智能共享优化方法,该方案在考虑共享模型的性能、智能共享的总能耗与总时延的情况下将其建模为一种非线性整数规划问题。为了解决这一优化问题,采用了一种将遗传算法和粒子群算法相结合的混合算法来选择最优智能共享决策。之后,通过大量的仿真实验,评估了该方案与算法的收敛性和可行性。

关键词： 机器学习   人工智能   人类智能   计算机   日常生活   科技界   模仿  

摘要： 在当今科技飞速发展的时代,人工智能和机器学习无疑是两个备受瞩目的概念。它们不仅在科技界引发了广泛的讨论,而且在日常生活中也变得越来越重要。那么,人工智能和机器学习究竟是什么?它们又是如何模仿人类智能的呢?