关键词： 多目标遗传算法   压气机   效率   喘振裕度  

摘要： 为了提升高压压气机设计点效率,通过多目标遗传算法开展高效率高压压气机的一维气动布局研究。确定了遗传算法种群的相关参数和高压压气机一维优化方案参数的限制条件与控制形式;分析了高压压气机的流路形式,切线速度、负荷系数、进口绝对气流角等参数的一维分布形式。结果表明,当高压压气机流路为近等中径形式,叶尖切线速度在294~352 m/s范围时效率较高。负荷系数轴向分布形式对压气机设计点效率无明显影响,但是一级转子负荷在0.275以上时,高效率的方案占比较高;在避免末级静子气流折转角过大的前提下,中间级转子进口绝对气流角降低亦可有效提高压气机的工作点效率;压气机最优方案的设计点效率达到88.46%,喘振裕度达到16.29%。研究结果可为高压压气机气动布局优化提供参考。

关键词： RV减速器   摆线针轮   多目标优化修形   遗传算法  

摘要： 以RV减速器摆线针轮为研究对象,分析了摆线针轮正等距加负移距修形理论,并针对该修形方法对摆线轮齿隙和回差的影响建立了摆线针轮修形的目标函数,以正等距加负移距修形方式为基础,提出基于遗传算法的摆线轮的多目标参数优化修形的方法,并通过实验验证其优化方法的有效性,为摆线轮的齿形优化设计的研究提供了理论基础。

关键词： 遗传算法   煤矿开采   煤矿开采沉陷   沉陷预测   开采沉陷预测  

摘要： 由于煤矿开采条件复杂,因此在工程中难以准确地预测实际沉陷情况,导致矿区下沉量原始数据拟合曲线与预测数据拟合曲线偏差大。本文研究基于遗传算法的煤矿开采沉陷预测方法,通过合理布设沉陷测点获取准确数据,并综合考虑地质条件等因素构建预测模型。采用遗传算法优化模型参数,以提高预测精度。试验结果显示,基于遗传算法的预测方法显著优于其他方法,预测结果与实际测量值高度一致。当采用该方法处理非线性关系和多变因素时表现优越,为矿区安全开采和环境保护提供了科学依据,具有实际的应用价值。

关键词： 城市交通   跨线运营   遗传算法   开行方案   路径—乘车交路集推算配流  

摘要： 通过开行跨线列车减少乘客换乘次数可有效提升城市轨道交通运输服务水平,本文结合线网客流特征提出跨线方案备选方法,构建跨线列车开行方案优化模型。首先,根据研制的出行路径推算系统分析线网全日各类客流量及比例,确定线网跨线列车的跨线次数,获得备选跨线长交路集;其次,以乘客换乘次数最小化为目标构建满足运营基本条件和跨线能力约束的跨线列车开行方案模型,并嵌套基于发车频率客流分配的改进遗传算法求解,获得本线交路和跨线交路的开行频率;最后,以某城市轨道交通线网为例,研究跨线列车开行方案的优化效果。结果表明:在换乘站开行跨线长交路,全网换乘乘客总换乘次数减少了2.02%~5.97%,降低乘客换乘时间和线网换乘系数,同时直达客流增加了1.58%~4.58%;跨线长交路在衔接线路上承担小交路以补充断面运力,减少本线交路列车的开行频率,可减少线网的上线列车总数和列车正线走行公里数;此外,当换乘站的换乘客流量较高时,跨线长交路因衔接线路上本线交路列车开行频率较高而无法实施,且随着跨线交路开行频率接近跨线能力上限,运营服务水平的提升效果呈逐渐降低趋势。

关键词： 微波消解   加热均匀性   自适应   转盘转速   双磁控管  

摘要： 与传统石墨消解或电加热板消解相比,微波消解具有消解速度快、消解效率高、消解能耗低、损失样品低、全程自动化等优点,已被广泛应用于化学分析领域,如食品、环境、生物、石油、冶金等。微波消解仪是在微波消解技术的基础上研发出来的,但微波消解仪炉腔内的微波分布往往不均匀,这造成了微波加热不均匀,进而导致样品回收率一致性不高。基于此,提出了一种提高微波消解仪加热均匀性的方法,通过自适应调整转盘转速和双磁控管各自输出功率,有效提高了微波加热均匀性,解决了因微波加热不均匀而导致的消解罐爆罐、仪器报警、回收率不一致等问题。

关键词： 取水泵站   BP神经网络   水泵特性曲线   遗传算法   节能   优化调度  

摘要： 针对取水泵站依靠经验搭配取水泵机组,导致取水泵站功耗较高的问题,提出基于反向传播(BP)神经网络拟合特性曲线的取水泵站优化调度模型。首先,基于BP神经网络分别构建流量-扬程、功率-流量的特性曲线拟合模型;然后,以取水泵机组总功耗最低为目标函数,分析取水泵运行的约束条件,构建优化调度模型;最后,利用改进遗传算法求解取水泵站优化调度模型,通过调整交叉概率和变异概率,避免算法陷入局部最优解。实验结果表明,该优化调度模型比传统人工操作节能,且改进遗传算法具有更好的收敛性,缩短了模型求解时间。

关键词： 石墨消解   稀土元素   电感耦合等离子体质谱仪  

摘要： 采用石墨消解法作为前处理技术,在对其进行优化的基础上,结合电感耦合等离子体质谱仪建立同时测定食品中16种稀土元素的方法,并与国家标准中的微波消解前处理方法进行比较。通过优化采用铑作为钪、钇的内标物,铼作为铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的内标物,铟作为镧、铈、镨、钕、钐的内标物,用硝酸在125℃时对样品进行消解。结果表明:16种元素在质量浓度0~20μg/L范围内,线性关系良好,相关系数均大于0.999,16种稀土元素的检出限为0.03~0.6μg/kg,定量限为0.06~1.2μg/kg,回收率为80.0%~107.0%,相对标准偏差为0.28%~7.98%。与微波消解法相比,石墨消解法方法快速安全,简单准确。

关键词： 室内温度预测   遗传算法   集总参数   热阻容模型   灰箱模型   黑箱模型  

摘要： 为了准确预测建筑物室内温度,采用集总参数法构建了建筑热阻容(RC)模型,并推导出了相应的微分方程组,使用遗传算法对模型进行了辨识。RC模型测试集温度平均绝对误差为0.14℃,R^(2)为0.99。比较了RC模型与2种黑箱模型对室内温度的预测结果,RC模型预测结果更准确。讨论了灰箱模型和黑箱模型的适用条件,建议根据需求和数据情况并考虑模型的复杂度、预测精度、解释性等因素,选择合适的建模方法。

关键词： 溶酶体   阿尔茨海默病   随机森林   人工神经网络   诊断模型  

摘要： 目的建立基于基因表达综合数据库(GEO)阿尔茨海默病(AD)溶酶体相关基因的随机森林和人工神经网络联合诊断模型并评价其效果。方法收集GEO中AD患者的资料,使用随机森林筛选AD中溶酶体相关的特征基因,使用特征基因构建用于诊断AD的人工神经网络模型。对模型进行验证,通过曲线下面积分析评价模型的临床应用价值。同时,计算AD中免疫细胞的浸润情况,分析特征基因与免疫细胞浸润的关系。结果在AD和正常样本中鉴定出20个溶酶体相关基因,最终通过随机森林筛选得到最相关的8个特征基因[淀粉样前体蛋白(APP)、艾杜糖-2-硫酸酯酶(IDS)、RAS致癌基因家族成员RAB6A、β-甘露糖苷酶(MANBA)、脱氧核糖核酸酶-2-β(DNASE2B)、RAB11家族相互作用蛋白(RAB11FIP)3、中性粒细胞胞质因子(NCF)4、衔接因子相关蛋白复合体1,γ2亚基(AP1G)2],并构建人工神经网络诊断模型。使用该模型,绘制了训练组和验证组诊断的受试者工作特征(ROC)曲线,曲线下面积分别为0.934和0.690。同时,对AD组和正常组进行免疫测定,结果显示AD中B细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞、浆细胞样树突细胞、辅助性T细胞、肿瘤浸润淋巴细胞、调节性T细胞、抗原呈递共抑制、抗原呈递共刺激、趋化因子C-C-基序受体、检查点、人类白细胞抗原、主要组织相容性复合体Ⅰ类分子、低度炎症、T细胞共抑制、T细胞共刺激、Ⅰ型干扰素反应、Ⅱ型干扰素反应高表达;而CD8~+T细胞、未成熟树突状细胞、肥大细胞、滤泡辅助性T细胞、Th1细胞则低表达。同时,DNASE2B、NCF4、RAB11FIP3、AP1G2、MANBA、RAB6A、IDS基因与免疫浸润中的1个或多个细胞及功能具有显著相关性。结论构建的8个溶酶体相关基因的人工神经网络诊断模型可用于诊断AD。同时,特征基因影响AD的免疫浸润,可以为探索AD的治疗及相关机制提供新的视角。

关键词： 遗传算法   蚁群算法   改进D-H法   轨迹规划   适应度  

摘要： 针对传统工业机器人在轨迹规划过程中,运动耗时长、易陷入局部最优解的问题,提出一种基于改进自适应遗传算法对于6R机械臂轨迹优化算法。通过加入改进的自适应调节机制,自适应的去改变交叉概率和变异概率。首先,建立六自由度机械臂模型,采用改进型D-H参数法获得机器人连杆参数数据;其次,通过4-1-4多项式插值的方法进行轨迹规划,以运行时间为优化目标,利用改进自适应遗传算法结合蚁群算法对运动轨迹进行优化;最后,通过目标函数解决运动学约束问题。通过MATLAB仿真实验验证相比于传统的遗传算法,该轨迹的运行时间从12.23 s减少到了9.05 s,整体运行轨迹时间缩短3.18 s,优化后的效率提高近26%。适应度提高1.73,证明该算法能够有效地加快轨迹的运行时间,提高了机械臂的工作效率。