摘要：The growing complexity of System on Chip （SOC） requres a system level specicanon and design approach. High-level languages such as C＋＋/SystemC can play multiple roles in system design as target languages. There are many practical problems in the application of object-oriented methods for this goal. Based on the analysis of traditional and system-level design methodology, a new object-oriented SOC design methodology with object-oriented design patterns is proposed, which emphasizes high-level design and verification. Aiming at the final goal of developing design patterns specific to SOC design, the reuse of design patterns in SOC systems and the capability of new SOC design patterns are discussed. With the illustration of some concrete examples of SOC design patterns, the application of object-oriented design methodology in the SOC design process is presented.

摘要：为了解决永磁同步直线电机系统的参数不确定性、建模不确定性及饱和非线性等问题,提出一种基于特征模型的自适应控制器。依据特征模型理论描述永磁同步直线电机系统,采用自适应和鲁棒控制方法设计控制器。建立永磁同步直线电机的特征模型,并给出具体建立步骤,使得控制器设计变得简单,易于工程实现。通过设计参数自适应律对系统未知特征参数进行估计,可实现对系统模型的精确补偿,同时在控制器中添加带有误差积分的鲁棒控制项,提高系统对不确定参数及未知干扰的鲁棒性。此外,由于饱和特性的存在,导致控制器产生windup问题,给系统的控制性能和稳定性造成不利影响。因此,该控制器中还带有抗饱和控制项,能够提升系统的抗饱和能力。最后,通过对比实验验证了所提控制器的有效性。

摘要：针对固定辙叉钢轨廓形不规则变化特点,基于B样条理论提出一种考虑固定辙叉钢轨断面廓形特征的参数化设计方法,并提出拟合钢轨廓形贴合度评价指标和关键控制参数对廓形贴合度影响权重指标;以60 kg/m钢轨12号固定辙叉为例,采用DOE(design of experiments)方法分析轨顶横坡、侧面纵坡和复合圆弧段比例系数对心轨轨头整体廓形、轨顶面廓形和侧面廓形的影响.结果表明:1)在心轨20 mm断面,轨顶横坡、侧面纵坡和复合圆弧段比例系数对心轨整体廓形变化的影响权重分别为21.08%、56.89%和22.02%,对心轨顶面廓形变化影响权重分别为8.42%、61.95%、29.63%;在心轨50 mm断面,各关键控制参数对心轨轨头整体廓形变化影响权重分别为55.9%、33.38%、10.72%;侧面纵坡对心轨20 mm和50 mm断面的侧面廓形变化影响权重分别为76.82%、66.04%.2)当心轨轨头宽度为20 mm时,侧面纵坡对各部分廓形变化影响均达到50%以上;随着心轨轨头宽度的增大,心轨轨顶横坡对整体廓形变化影响权重由21.8%增至55.9%,侧面纵坡和复合圆弧段比例系数影响权重则分别减小41.3%和51.3%.

摘要：随着工商业用户能源种类多样化及其耦合程度紧密化,通过激励消费者剩余价值引导综合能源用户参与需求响应,对于降低综合能源系统运行成本以及提高用户能效具有积极意义。该文设计了基于消费者剩余的体验估值函数,并将其考虑在用户侧目标函数中,通过演化博弈推导工商业用户参与需求响应的动态过程,从而克服传统分析方法对用户侧参与需求响应的定值设置。该文建立了基于用户侧需求响应演化博弈的综合能源系统优化运营模型,上层建立了区域综合能源系统优化模型,计算面向用户的用能价格;下层建立了考虑剩余价值的区域综合能源系统用户响应模型,并进行演化博弈推导。算例基于电-热-气综合能源系统,采用演化博弈分析了需求侧市场用户响应行为及其影响因素。结果表明,工商业两类用户参与需求响应使得综合能源系统的运行总成本降低5.5%,同时两类用户效用分别提高了51.91%和44.29%。所提模型和方法不仅可以模拟用户侧需求响应动态博弈过程,而且能够为综合能源系统中运营商和需求侧用户的策略选择提供有益参考。

摘要：为了提高开窗系统在雨天及初始工作时的智能性,降低开窗器的能耗损失,设计一款基于规则控制和XGBoost算法的智能开窗系统。系统通过使用ZigBee技术、使单片机处于停止模式和切断非实时工作模块供电电路降低电路功耗,并综合考虑当前时间、环境和未来1小时的降雨概率,通过融合规则控制和XGBoost算法预测当前窗户状态。实验结果表明,该系统能在降低功耗的同时实现远程控制和防雨水入户等基础功能,且能学习用户的开关窗习惯,在融合使用规则控制和XGBoost算法及综合考虑当前和未来环境后,提高系统的预测准确性。

摘要：结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,以放电能耗EEV、表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为输出,构建了电火花线切割加工性能与放电能耗多目标优化响应面模型,并采用改进的狼群算法对模型进行优化求解。优化结果与实验结果对比表明,Ra、EEV和MRR的平均误差均不高于10%,且随机优化实验结果优于75%以上的正交试验设计的实验结果,验证了优化模型及求解方法的有效性。

摘要：针对工程机械优化目标函数隐性化和求解效率低的问题,文中提出了一种集成参数化有限元与响应面的优化设计方法,并以矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计为例,说明了该方法的思路与实现过程。为提高有限元建模效率,开发了基于APDL的带式螺旋轴参数化有限元模型,实现了不同尺寸带式螺旋轴的快速有限元分析。通过析因试验筛选出对带式螺旋轴受力分布和疲劳寿命影响显著的设计变量,并以结构强度和疲劳寿命为约束建立带式螺旋轴轻量化设计模型。采用优化的拉丁超立方采样并结合有限元仿真结果建立响应面模型,来拟合设计变量与目标函数之间的隐式关系,最后通过Minitab响应优化器进行寻优求解,实现带式螺旋轴减重15.4%。求解及验证结果表明:所提出的方法不仅轻量化效果明显,而且可以在保证计算精度前提下缩短设计周期,提高整体优化效率。

摘要：针对按经验法设计得到的焊接平台龙门架结构存在质量偏大和隔振能力较弱的问题,提出了一种基于有限元法—近似模型—遗传算法三者结合的多目标优化方法。通过对龙门架进行静力学与模态分析研究,获得了龙门架存在刚度与强度冗余的信息;以质量、最大静变形量、最大等效应力和1阶模态频率为性能指标,龙门架上7个尺寸参数为设计变量,选用中心复合试验设计对龙门架结构进行7因素5水平的仿真试验;根据响应面法构建近似模型代替龙门架有限元仿真模型,采用遗传算法对龙门架结构进行多目标求解优化。研究结果表明:优化后龙门架质量减少了7.34%,最大静变形量增加了0.0434mm,最大等效应力增加了4.16MPa,1阶模态频率提高了1.22Hz,有效避开了共振频率范围,隔振能力明显提升,可满足焊接平台的设计要求。

摘要：CO_(2)封存是实现中国“双碳”目标的有效技术途径之一,海上CO_(2)封存通常依托海上油气平台管道回注,CO_(2)回注过程中可能发生泄漏而严重影响作业人员安全。以恩平15-1海上平台为研究对象,开展超临界CO_(2)泄漏扩散规律实验研究。通过缩比设计,搭建与恩平15-1相应的物理模型实验平台,利用相似理论和量纲分析方法,设计了超临界CO_(2)泄漏扩散参数,开展了海上平台管道CO_(2)在不同泄漏压力(1.5~3.0 MPa)、泄漏孔径(0.5~6.2 mm)、泄漏方向(水平、竖直、斜45°)及环境风速(0~0.5 m/s)下的相似模型实验,研究泄漏CO_(2)在平台上的扩散情况及浓度分布规律。结果表明:压力和环境风速的变化,会影响CO_(2)泄漏后的近场射流,但对其远场扩散的影响较小;CO_(2)浓度会在泄漏约20 s后达到峰值并保持稳定,不会随泄漏时间的增加而增大;泄漏口径会显著影响泄漏口轴向CO_(2)浓度的分布规律。研究结果为海上平台CO_(2)泄漏监测与安全防护设计提供了参考。

摘要：为了探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)青贮过程中叶绿素及其降解酶含量的变化规律,试验采用双因素试验设计(添加剂×3,天数×13),处理包括对照组(Control)、添加乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)(植物乳杆菌,105 cfu·g^(-1)新鲜物质基础)组和添加混合酸(Mixed acid,MA)(添加量4%)组。结果表明:与对照青贮相比,LAB和MA处理的青贮pH值较低,乳酸含量较高。对照组中叶绿素a和叶绿素b含量低于LAB组,高于MA组。在苜蓿青贮过程中,LAB抑制了叶绿素降解酶的活性,抑制了叶绿素的降解,MA则相反。综上:添加LAB可以改善紫花苜蓿青贮发酵品质,且LAB组的紫花苜蓿青贮中叶绿素含量最高,叶绿素降解酶含量最低。本研究为调制生产富含功能性成分的苜蓿青贮饲料提供了理论基础。