关键词： 张力控制   模糊PID控制   遗传算法  

摘要： 在方形锂离子电池卷绕过程中，因收卷针形状特殊，卷绕速度和卷料张力呈非线性相关，速度曲线规划困难，工业现场普遍使用的PID控制无法完全满足实际生产中的非线性时变系统的控制要求，从而产生较大的张力波动。因此为稳定卷绕过程中的张力波动，建立卷绕系统动力学模型，根据实际卷绕过程的扰动采用遗传算法优化模糊PID控制策略。实验结果表明，在放卷端采用优化后的模糊PID控制策略较好地实现恒张力控制，对改善系统性能和提高卷绕质量有着重要实际意义。

关键词： 混凝剂投加量预测   BP神经网络   变分模态分解   遗传算法   模型评价  

摘要： 供水系统作为城市基础设施的关键部分,其水质直接影响人们的用水安全。给水厂中的混凝工艺作为重要环节,决定出厂水水质是否合格的同时也直接影响着水厂的生产成本。然而,由于原水水质波动较大,且混凝剂投加过程常伴随较长时滞,导致投加量难以实时精准调整,这给水质稳定性和生产效率带来了挑战。因此建立混凝剂投加量预测模型,对于确保水质安全、提高生产效率以及降低能耗具有重要意义。 本文结合变分模态分解（VMD）和遗传算法（GA）,利用BP神经网络优越的非线性拟合能力,构建了一种多层分解的VMD-GA-BP给水厂混凝剂投加量预测模型。主要研究内容和结果如下: （1）首先分析给水厂混凝剂投加的研究现状,接着介绍给水厂水处理工艺流程与混凝作用机理,然后利用皮尔逊相关系数、斯皮尔曼相关系数及显著性检验对现有的数据中6项水质监测指标和待预测指标混凝剂投加量的相关性关系进行综合性分析,最终筛选出原水日流量（m3/d）、浊度（NTU）、耗氧量（mg/L）、p H值、水温（℃）作为给水厂混凝剂投加量预测模型的输入组合,有效减少了模型的工作量和相关性较差指标的干扰。 （2）针对给水厂原水数据的非平稳性和波动性特征,本文在通过分析不同层数下分解出的模态分量相关性,从而确定最优分解层数,然后采用VMD算法对输入指标进行三层分解处理,将复杂的原始信号分解为4个平稳的子信号。这一过程有效降低了数据的非平稳性还提取了关键特征信息,取得了较好的去噪效果。 （3）考虑到BP神经网络预测精度有限且初始权重和偏置具有较强随机性,采用GA对BPNN模型的初始权重和偏置进行优化,利用能够全局寻优的GA算法赋予其一组最优解,避免了传统BP算法陷入局部最优解的问题,提升了模型的全局优化能力。通过这一改进,模型能够更高效地逼近全局最小值,从而提升模型的预测精度。 （4）选取合肥市某给水厂运行数据对多层分解VMD-GA-BP模型进行训练和测试,并将预测结果与模态分量按原始顺序排序的VMD-GA-BP*模型、未进行VMD分解的GA-BP模型、单层分解的VMD-GA-BP模型以及无GA优化的VMD-BP模型分别进行对比分析,通过平均绝对误差（MAE）、平均绝对百分比误差（MAPE）、均方根误差（RMSE）和决定系数（R2）来评价各个模型的预测精度和性能。 实验结果表明与上述模型相比,多层分解VMD-GA-BP模型的MAE值分别降低19.01%、27.03%、37.26%、40.99%;RMSE值相比以上几种模型分别降低14.37%、23.94%、36.19%、41.47%;MAPE值降低18.38%、23.99%、35.01%、38.45%;R2提升3.45%、8.43%、18.42%、25.00%。研究结果表明本文所搭建的多层分解VMD-GA-BP模型预测结果精度更高,对城市给水厂混凝剂投加量预测具有一定的应用价值。 图[22]表[20]参[100]

关键词： 本雅明   灵韵   数字艺术   交互   仪式  

摘要： 本雅明在机械复制时代提出摄影和电影技术的发展消解了传统艺术灵韵（Aura），本文通过阐述其艺术灵韵概念，对现代数字艺术进行分析。与机械复制时代类似，数字时代基于互联网的发展，人类与算法、数据相互合作，创造的数字艺术产品在物质性瓦解、时间性断裂、权威性颠覆和仪式性祛魅等方面消解了传统艺术灵韵。从实物的灵韵转向网络关系的共振，形成后人类时代的艺术新范式。

关键词： 离线数据驱动优化   进化计算   代理模型   肯德尔相关系数   径向基函数网络  

摘要： 离线数据驱动进化算法(DDEAs)能够从历史数据中建立代理模型指导种群优化,它克服了传统进化算法难以应用在计算密集型、机理复杂难以建立数学模型等昂贵优化问题的局限性,引起了广大学者的关注.然而,离线DDEAs面临两个困难,首先构建高质量的代理模型需要使用复杂的模型管理策略,这虽然提高了算法的性能,但也增加了算法的运行时间;其次,径向基函数网络作为一个被广泛应用在离线DDEAs中的模型,少有研究会根据不同的问题来选择合适的超参数.为此,首先提出一种预选择策略,该策略可以通过复杂度低的粗糙模型将种群快速地迭代到最优解附近;其次,提出一种基于肯德尔相关系数的模型排序置信度指标,并利用该指标设计一种选择策略,该策略能从几种径向基函数网络的超参数中选择出最适合当前问题的超参数.基于以上两点并结合堆叠泛化的集成方法,提出基于预搜索和模型选择的离线数据驱动进化算法(DDEA-PMS).与6个最新的离线DDEAs在5个基准问题上的实验结果表明,所提出的DDEA-PMS能以较少的时间开销产生具有明显优势的结果.

关键词： 车辆路径问题   时间窗   蚁群优化算法   大邻域搜索   遗传算法  

摘要： 车辆路径问题旨在通过规划合理的行驶路径以优化成本、时间、路程等,在物流、配送以及运输等领域具有广泛的应用.本文研究了三类车辆路径问题的元启发式求解算法,给出以车场数目、需求特征、服务周期和时间窗约束为扩展的车辆路径扩展问题模型,结合蚁群优化算法技术为不同特征的扩展问题设计相应的求解算法.主要研究内容如下: 1.针对多车场车辆路径问题,提出一种多邻域蚁群优化算法.该算法结合节点聚类技术,对构建蚁群优化解空间时的候选集合进行调整,即通过对每一个尚未访问的节点进行聚类操作,选出优秀的候选节点组成候选集.与此同时,在蚁群优化寻找最优解的进程中设计了一种将局部搜索与自适应大邻域搜索相融合的方法,使用多个邻域算子扩展搜索范围,提高最优解的质量.数值实验验证了算法的有效性,与其他启发式算法相比,所提算法提供了良好的解决方案并改进了两个最优解. 2.针对带时间窗多车场车辆路径问题,提出一种自适应蚁群优化算法.该算法在解构建过程中综合考虑信息素浓度、路径长度及时间约束等因素,设计了带随机搜索策略的状态转移规则,这一规则指引蚂蚁朝着解空间内存在优化潜力的区域展开搜索.在信息素更新过程中,采用了一种以动态线性权值为基础的信息素更新策略,使路径上的信息素能够依据最优解的情况进行动态调适,避免算法陷入停滞状态.数值实验结果表明所提算法是可行的. 3.针对同时取送货车辆路径问题,提出一种候选–网格蚁群优化算法.在每次迭代过程中,该算法运用候选策略构建蚁群优化的解空间,即通过限制并减少未访问节点的数量来组成候选集,以此有效降低算法在搜索过程中的运行成本.同时,该算法采用网格搜索算法对蚁群优化的参数进行优化调整,这种方式解决了传统蚁群优化中参数静态设置所导致的冗余迭代以及收敛速度缓慢等问题,进而提升了算法的整体性能.数值实验验证了算法的有效性. 4.针对带时间窗同时取送货车辆路径问题,提出一种局部搜索蚁群优化算法.该算法对蚁群优化中解的构建方式予以改进,通过设计一种带有方向指引的随机转移规则,以此提升算法搜寻到目标的概率.在寻优搜索过程中,利用破坏算子与修复算子这两类局部搜索算子,对当前解进行优化操作,从而增强算法在局部范围内的探索开发能力.数值实验验证了算法的计算性能和求解效率. 5.针对带时间窗周期性车辆路径问题,提出一种多目标遗传蚁群优化算法.该算法结合了遗传算法和蚁群优化的优势,重新定义了一种符合问题特征的个体表示方式以提高进行操作效率,采用蚁群优化得到初始种群从而提高初始解的质量,在寻优过程中改进交叉算子和变异算子以增强算法的多样性.数值实验结果表明所提算法是有效的.

关键词： 电液伺服系统   自抗扰控制   EtherCAT总线   遗传算法   参数优化  

摘要： 多自由度运动平台作为高端装备动力学模拟的核心载体,其控制精度直接决定了航空航天器姿态仿真、新能源汽车多轴振动测试等关键领域的技术可靠性。本文基于多轴电液并联机器人从站控制器研制项目,围绕高端多自由度液压运动平台自主可控的核心需求,针对电液伺服系统非线性、强扰动与多参数耦合的难题,提出了基于线性自抗扰控制与遗传算法的协同控制策略,并完成了从理论建模、算法优化到软硬件开发的全链路技术实现。主要研究内容如下: 第一,基于电液伺服阀控液压缸机理分析,建立具有非线性摩擦、滞回特性和时变扰动的多轴电液伺服系统模型,分析揭示了液压油弹性模量波动对系统频宽的影响规律,为控制策略设计奠定理论基础。 第二,针对电液伺服系统存在固有的压力油泄露、参数摄动、滞后、振荡等问题,基于电液伺服液压缸数学模型,提出一种线性自抗扰控制方法,该方法利用二阶线性扩张状态观测器实时主动估计系统的内外扰动,并利用带加速度前馈的比例积分控制控制律抑制系统的内外扰动。使用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真探究线性自抗扰参数间关系,并与PID控制下的仿真数据作对比,验证所设计线性自抗扰算法抗扰性能的优越性。 第三,针对线性自抗扰参数强耦合、整定困难的问题,构建基于实数编码的遗传算法优化策略,依据目标函数值的变化趋势,引入动态交叉概率机制和精英保留策略,灵活地对交叉概率进行动态调适,提高参数寻优效率。联合仿真平台验证表明,系统抗扰能力有显著提高。 第四,基于“DSP+STM32+Ether CAT”异构架构,完成了多核协同的硬件平台设计与嵌入式软件开发,实现多轴电液伺服控制与Ether CAT通信的深度协同。采用“驱动层-应用层”解耦架构,实现功能模块化开发,驱动层完成外设寄存器配置与中断管理,应用层集成滤波算法、自抗扰控制策略与总线通信协议。开发基于Labview的实时监控系统,通过操作控制面板快速实现指令下发。 第五,搭建实验平台完成系统功能验证,包括信号采集功能测试、控制信号输出功能测试以及波形跟踪实验。对比分析不同输入条件下线性自抗扰控制器与PID控制器对阀控液压缸的控制效果。结果表明,相比于PID控制,线性自抗扰控制方法的波形跟踪最大误差减小60.2%,在系统受扰状态下扰动抑制能力更强,验证了所提方法的稳定性。

关键词： 形式名词   格助词   语义扩展   虚化  

摘要： 形式名词在日语中语义多变，用法多样。为了使学习者更好地掌握其形式和意义，文章以形式名词为例，分析了「ところ」与格助词结合的句式和语义用法。「ところ」和格助词相结合，语义从实质义“场所”逐渐扩展，转变为 “场景、状况”这样的引申义，最终转换为连接前后文的关联用法，实现了语义和句法功能的转变。

关键词： 纳米机器人   肿瘤靶向   活体计算   群体智能   药物递送  

摘要： 随着全球癌症发病率的持续攀升,早期肿瘤检测与精准治疗已成为当前癌症治疗领域亟待突破的关键科学问题。传统治疗手段因受限于肿瘤细胞的异质性以及传统医学成像技术在分辨率上的不足,难以实现对早期微小肿瘤的精准识别与定位,在应对微小病灶和潜在转移方面面临显著挑战。纳米机器人作为一种新兴的靶向治疗技术,凭借其亚微米级尺寸、精准可控性和生物相容性等优势,为突破这些局限提供了新的技术路径,在肿瘤治疗领域展现出巨大的应用潜力。本研究聚焦纳米机器人集群在肿瘤靶向治疗中的关键技术突破,创新性地提出了三种基于活体计算的智能控制策略:个体适应性调控策略、基于种群行为的自主体内计算策略和混合式活体计算策略。这些策略深度融合群体智能理论与纳米机器人集群协同控制机制,显著提升了纳米机器人在复杂生物环境中的靶向效率、系统稳定性及环境适应性。 具体而言,个体适应性调控策略通过整合鱼群智能行为模型与集体决策机制,在多模态优化场景下展现出显著的性能优势。实验结果表明,该策略能够实现靶向过程中的实时动态调整,平均靶向效率达到62.2%,有效提升集群协同效率。基于种群行为的自主体内计算策略通过引入种群行为动力学模型,显著增强了纳米机器人集群的信息共享能力,在复杂生物梯度场中表现出优异的靶向效率和系统适应性,尤其在肿瘤微环境等复杂场景下具有突出优势。混合式活体计算策略创新性地融合了自发计算与外部可控计算的双重优势,通过引入位形熵理论和动态共识方向调控机制,在复杂肿瘤微环境中以仅牺牲约5%的靶向效率换取了时间性能的显著提升,展现出良好的性能平衡特性。在不同生物梯度场中均表现出良好的鲁棒性。 本研究的创新性策略为纳米机器人在肿瘤靶向治疗领域的应用提供了新的技术路径,不仅为相关领域的基础理论研究提供了重要支撑,也为临床应用实践提供了有价值的参考。通过将群体智能与活体计算理论有机结合,这些策略为纳米机器人集群的精准控制、智能化干预和个性化治疗提供了重要的理论支撑,有望在未来的癌症精准治疗领域发挥关键作用,推动肿瘤治疗范式向更高精度、更高效率与更低副作用的方向发展。

关键词： 多金属矿   微波消解法   电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)   成矿元素  

摘要： 快速准确测定多金属矿中的成矿元素，对矿产资源的开发利用具有重要意义。在多金属矿多元素同时测定中，锡、钨、钼3种元素使用普通酸溶法难以分解；而银含量低，线性范围窄，难以提供合理的优化方案以满足多元素同时测定的需求。实验采用盐酸-硝酸-氢氟酸酸溶体系微波消解法处理多金属矿样品，使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定多金属矿样品中铜、铅、锌、钴、镍、银、钨、钼、锡等9种成矿元素。各元素校准曲线线性相关系数均不小于0.999 7,方法中各元素检出限为0.000 3%～0.007%(银为0.4μg/g)。按照实验方法对6个多金属矿国家一级标准物质进行测定，大多数元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.42%～6.5%,大多数元素测定结果均在认定值的误差范围内。按照实验方法测定多金属矿实际样品中9种元素，并与国标方法进行比对，结果相一致。

关键词： 共边三角形的面积比   不共边三角形的面积比   铅锤法   改斜归正”法  

摘要： 在2025年大思政课育人格局深化背景下，二次函数面积问题作为中考数学重点(如通过关键点坐标确定、割补法与等积变换将不规则图形转化为规则图形计算面积等技巧),中考常结合面积优化问题的生活背景(如资源配置、空间规划等),引发学生关注社会实际需求，强化责任意识；通过解题过程中逻辑严谨性的训练，培育科学精神与精益求精的治学态度；借助合作探究学习模式，渗透团队协作与集体主义价值观.本研究旨在以数学问题求解为切入点，实现知识传授与价值引领的有机统一，为大思政课在学科教学中的落地提供实践参考.