关键词： 新能源   主动配电网   集群划分   规模限制指标   潮流优化   遗传算法  

摘要： 新能源大规模馈入配电网的背景下,集群划分是配电网实现海量数据分析和设备调控的重要手段,但当前集群划分研究存在划分结果不合理、划分算法准确度低的问题。针对上述问题,文中阐述了分布式电源高渗透的配电网集群划分时应考量的因素,设计了规模限制指标;对遗传算法迭代过程进行观察记录,分析遗传算法全局寻优能力受限的原因,并利用遗传过程中个体趋同的特征对算法进行机理改进。经过仿真实验验证,可知文中所提出的规模限制指标能够有效规避不合理分区,避免人为筛选结果的弊端;所提出的改进遗传算法较大程度地提高了计算的准确度,并降低了迭代次数。但由于遗传算法缺少收敛判据,降低迭代次数暂时不能减少单次实验耗时。综上,文中所提策略能有效提高配电网集群划分结果的准确度及配电网分区控制的效率。

关键词： 遗传算法   电力物资   物流配送   任务调度   优化方法   调度转换  

摘要： 为提升配送效果,提出基于遗传算法的电力物资物流配送任务调度优化方法。根据当前的调度需求,先进行配送优先级测算,采用多阶的方式,简化实际序列的执行环节,设定多阶物资物流配送调度优化初始序列,设计构建遗传算法电力物资物流配送任务调度优化模型,采用交叉核验的方式来实现调度优化处理。测试结果表明:调度时间优化比在0.55以上时,调度优化效果明显,收敛速度快。

关键词： 果园割草机   路径规划   改进遗传算法   动态线性标定  

摘要： 为提高果园割草机的工作效率,解决割草机路径规划问题,提出一种改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)。通过对不同作业场景的分析,将割草机的路径规划问题转化为对作业行的调度排序问题,根据割草机的作业环境建立数学模型。在GA(genetic algorithm)的基础上,采用动态线性标定方式,放大适应度值之间的差异,设计适应度函数并通过对算子优化,在保证遗传算法搜索能力的同时,提高算法的性能和收敛速度。设计不同参数的15种果园进行仿真试验,选择2块标准化果园进行田间试验,验证改进遗传算法的性能。结果表明,改进后的遗传算法具有更好的寻优性能和收敛速度,能高效地解决果园中割草机的路径规划问题。

关键词： 光学设计   滤波器   遗传算法   精准调谐   光子晶体   传输矩阵  

摘要： 针对多通道一维光子晶体滤波器不易精确调谐的问题,设计了一种以BaTiO_(3)材料为缺陷层的光子晶体双通道滤波器,通过分别改变两层BaTiO_(3)的外置电压来调节材料的折射率,从而实现双通道频率精确调谐,并引入遗传算法提高调谐效率。模拟结果表明:遗传算法在保证透射峰的透射率大于78%的条件下,可以在400代左右的计算进程中给出符合滤波目标的调谐电压组合;利用传输矩阵计算得出的分布曲面与拟合调谐函数对遗传算法给出的电压数据进行验证,证明了遗传算法的准确性与高效性。所设计的滤波器也可通过调节空气层厚度,实现双通道在(S,L)、(E,C)和(C,L)等波段的跨越式调谐。遗传算法的引入使得所设计模型易于实现调谐程序的自动化,可为微纳米滤波器的设计与调谐应用提供一定的参考。

关键词： 磁浮列车   悬浮电磁铁   磁热耦合   有限元分析   参数设计  

摘要： 中低速磁浮列车依靠悬浮电磁铁产生电磁吸力,实现悬浮和导向,针对悬浮电磁铁结构参数设计问题,提出一种基于磁热耦合仿真的方法对悬浮电磁铁进行优化研究。通过对电磁铁结构分析,提出对悬浮电磁铁进行内扣和外扣两种方式,并分别建立三维有限元参数化计算模型,分析其主要发热源和热流量计算方法。在电磁铁温升不超过设定值的情况下,以提升悬浮电磁铁的浮重比为目标,采用遗传算法对结构参数进行寻优求解。仿真试验结果表明,在保证悬浮力达到要求的情况下,所提方法对电磁铁进行内扣操作后,其质量减少43%,进行外扣操作后,电磁铁质量减少58%,并且电磁铁的稳态温升没有超过设定值。所提出的设计方案更加符合实际,为后续设计提供一定的参考依据。

关键词： 计算思维   问题链教学   人工智能课程  

摘要： 计算思维是数字时代新课标下人工智能教育核心素养培养的核心议题,人工智能课堂是计算思维培养的主要阵地,问题解决是贯穿计算思维培养的主要线索。在人工智能课程教学实践中,技术层面的复杂性不容忽视,将计算思维培养融入课程教学对教师而言同样颇具挑战性。文章在厘清计算思维概念、特征的基础上,探索了以“明确目标-创设情境与问题链构建-项目实践-评估优化”为步骤面向计算思维培养的问题链教学模式,并采用准实验研究法,通过计算思维量表测评探究在七年级人工智能课程中上述模式的效用。结果表明,该模式能够显著提高学生的计算思维整体水平、算法思维与问题解决能力,问题链能够作为计算思维培养的“脚手架”创新人工智能课程教学。

关键词： 人工智能   程序设计   教学设计   计算思维   三位一体  

摘要： 针对智能时代的计算机程序设计课程教学目标落实不到位、教学内容体系不清晰、能力培养路径不完整、价值塑造过程不深入的问题,提出基于知识传授、能力培养、价值塑造“三位一体”育人理念的教学目标,从知识传授、能力培养、价值塑造3个方面介绍具体教学设计,给出切实可行的教学方案,最后通过教学评价结果说明教学效果。

关键词： 教育评价   亚里士多德   实践哲学   实践活动  

摘要： 工具理性和技术主义掩盖教育评价的目的性或伦理性追求,导致教育评价的目的对生活的质的增长和对人自我实现的意义视而不见,教育评价的方法、测量手段、理念和价值具有强烈的数字表征倾向,拘囿于对个人竞争力的增值,缺乏对精神世界的关怀。亚里士多德将“实践”理解以自身为目的从而实现幸福的活动,与教育评价的本体追求具有极高的契合度。在实践哲学视域下,教育评价不单单是出于满足主体需要的行为,而是基于实践理性以发展的、创造的、开放的方式对某一教育行为使主体产生变化的好与坏进行价值判断的行动,它具有目的在内、以人为中心和贯穿教育过程始终这三种实践的应然属性。教育评价的实践品质带来的必然是生动的、鲜明的、具有终极关怀的和生命感召的教育实践。以亚里士多德的实践哲学谨慎审视教育评价的目的性或伦理性追求,重拾教育评价的实践品质,使教育评价复归其本体价值。

关键词： 碳纤维增强聚合物复合材料   碳纳米纸传感器   损伤监测   深度学习   人工神经网络  

摘要： 纤维增强树脂基复合材料损伤机理复杂,为保证其长期稳定应用,需要采用先进的健康监测技术对其进行损伤监测。基于碳纳米纸传感器可灵敏监测电阻变化,对碳纤维增强聚合物(carbon fibre reinforced polymer composite,CFRP)复合材料进行冲击损伤监测,并设计出一套基于人工神经网络(artificial neural network,ANN)深度学习算法的损伤监测系统。通过数据分析可知,该系统可长期有效地监测CFRP的损伤发生与位置预测,且损伤位置精确度高达92%。该损伤监测系统可实现对复合材料健康状况的评估。

关键词： 移动机械臂   运动学   遗传算法   神经网络   仿真  

摘要： 冗余机器人运动学的研究是机器人研究的热点和难点。传统的冗余移动机械臂逆运动学求解难度大、实时性差。以自研的JNPF-4WD-02移动机械臂为研究对象,提出一种移动机械臂冗余运动学分析方法,基于关节最佳柔顺准则的移动机械臂逆解作为RBF神经网络的样本进行训练,对训练完成的RBF神经网络模型进行仿真实验。实验结果表明,该移动机械臂运动学研究方法精确可靠,从而为冗余移动机械臂逆运动学研究提供了一种新的方法。