摘要：以天津大学在国家自然科学基金申请管理工作实际中遇到的问题为例,对项目受理中形式审查工作进行归纳分析,运用信息化手段设计并研发了集人力资源测算分析、申请书批量重命名和形式审查等功能于一体的国家自然科学基金申请管理系统,实现了申请书的自动形式审查,有效提升了工作效率和审查的准确性,极大减少了依托单位管理人员的工作量,并为项目申请人提供了更充足的时间提升申请书内在质量。

摘要：利用Matlab/Simulink软件进行了Lorenz混沌系统的建模和同步控制实验。根据Lorenz系统的微分方程,分别采用了4种方法进行建模和仿真,并对这些方法进行了分析。采用状态线性反馈方法,设计了Lorenz混沌系统的同步控制实验,实现两个Lorenz混沌系统的同步控制。该仿真实验能够加深学生对混沌系统的建模和同步控制的理解,为混沌理论和实验教学提供了新途径。

摘要：为设计高效稳定的演化算法,将方程求根的不动点迭代思想引入到优化领域,通过将演化算法的寻优过程看作为在迭代框架下方程不动点的逐步显示化过程,设计出一种基于数学模型的演化新算法,即不动点演化算法(fixed point evolution algorithm,FPEA).该算法的繁殖算子是由Aitken加速的不动点迭代模型导出的二次多项式,其整体框架继承传统演化算法(如差分演化算法)基于种群的迭代模式.试验结果表明:在基准函数集CEC2014、CEC2019上,本文算法的最优值平均排名在所有比较算法中排名第1;在4个工程约束设计问题上,FPEA与CSA、GPE等多个算法相比,能以较少的计算开销获得最高的求解精度.

摘要：针对具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动自主水下机器人(autonomous underwater vehicles, AUVs),提出一种基于事件触发通信机制的分布式固定时间三维编队控制方案.首先设计一种固定时间扰动观测器估计AUV不确定动态和未知时变海洋环境扰动组成的集总扰动,且观测器估计误差在固定调节时间内收敛到零;建立事件触发通信机制,降低多AUV之间的通信频率,节约通信资源;进一步,基于上述固定时间扰动观测器和事件触发通信机制,融合动态面控制技术和固定时间控制理论,设计分布式事件触发固定时间三维编队控制律.现有的固定时间扰动观测器和控制律均有两个幂次项,所设计的固定时间扰动观测器和固定时间编队控制律仅保留收敛速度较快的幂次项,可降低参数调节难度.理论分析表明,所设计的编队控制律能使多欠驱动AUV在固定调节时间内实现三维编队控制,仿真和比较结果验证了所提出控制方案的有效性和优越性.

摘要：针对一类具有非凸输入约束和外界干扰的不确定多输入多输出严格反馈非线性系统,提出一种有限时间自适应神经网络动态面跟踪控制方案.首先,通过引入非凸约束算子,将所设计反馈控制输入转化为与其同方向具有最大幅值的实际输入向量,进而保证实际控制输入始终保持在非凸约束集合内;然后,采用径向基神经网络逼近不确定连续函数向量,以解决控制增益矩阵上下界未知情形下的控制问题,并利用不等式放缩处理未知有界干扰;接着,利用反步法设计有限时间自适应动态面跟踪控制器,保证闭环系统所有信号均为一致最终有界的,实现期望轨迹的有限时间跟踪控制;最后,给出数值仿真算例以表明所提出控制方案的有效性.

摘要：基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向磁通电机的横向磁路,提出一种用于波浪发电的新型磁场调制横向磁通直线发电机结构。首先,介绍发电机的结构、工作原理和磁场调制机理,采用多目标优化法对发电机电磁结构进行优化设计;研究不同极槽配比和调制器倾斜角度对发电机电磁性能的影响;计算发电机对应不同电枢电流的损耗和效率,对比该结构、交叉绕组结构和现有文献中横向磁通直线电机的功率密度;最后,制造样机并搭建实验测试平台,测量发电机推力和反电势,证明所提出拓扑结构的合理性和有限元计算结果的准确性。

摘要：针对新能源发电系统对隔离DC-DC变换器宽电压范围的需求,提出一种基于电感复用的宽范围准谐振型变换器。通过引入谐振技术,变换器在合理的参数设计下可以实现一次侧开关管零电压开关(zero voltage switching,ZVS)导通以及二次侧二极管零电流开关(zero current switching,ZCS)关断,解决了传统倍流整流变换器ZVS实现和占空比丢失相矛盾的问题;采用电感复用的思想,无须将变压器的励磁电感设计得过小,即可实现宽范围调压,在较窄的开关频率范围内有效提升了电压增益范围;相较于全波整流,优化了变压器的绕组利用率。结合变换器的工作特性,分析推导了所提出变换器的软开关条件和电压增益,继而给出了谐振参数设计方法;最后通过一台800W样机的实验验证了变换器拓扑的可行性与理论分析的正确性。

摘要：利用磁体相互作用力设计了一种负刚度装置,并与电涡流阻尼器并联制得负刚度阻尼器(negative stiffness damper,NSD)。在导线大比例缩尺模型近端部安装阻尼器进行自振试验,发现阻尼器可以提升系统一阶等效阻尼比,其中NSD的减振性能更佳。以某1000 kV八分裂输电线路为工程原型,基于模态分解法与动力相似关系,设计了导线-阻尼器系统的舞动风洞试验装置,在典型易舞风攻角下,进行了安装不同阻尼器的节段模型风洞试验。结果表明:端部阻尼器对导线的竖向舞动具有较好的抑制效果,能够有效提高导线起舞风速、降低导线竖向舞动幅值,且NSD的抑舞性能优于黏滞阻尼器;但在以扭转向舞动为主的工况下,安装在分裂导线近中心的单阻尼器防舞效果不佳,针对这种情况给出了双阻尼器并联连接导线的方案,试验验证了这种方案可以有效抑制扭转向舞动。

摘要：序列比对是生物序列分析中的一个经典问题,旨在找出序列之间的相似性,它对于发现生物序列中的功能、结构和进化信息都具有重要的意义.该问题可分为双序列比对和多序列比对2类,现有工作多针对特定算法展开,没有设计通用的求解方法;此外,甚少涉及算法可信性的研究.从生物序列比对问题的形式化规约出发,通过深入分析问题的性质,刻画问题求解的本质特征,借助形式化方法PAR(partition andrecursion)设计了序列比对动态规划算法的统一构造框架seqAlign;展示了应用该框架构造序列数为3的多序列比对算法的过程,并使用Isabelle定理证明器对构造结果进行形式化验证;利用PAR平台生成了该算法的C++可执行程序,进一步分析了由seqAlign框架机械化构造其他类型序列比对算法的过程.通过严密的规约精化和形式验证,有效地保证了生成算法的可信性;开发的seqAlign框架提供了序列比对问题类的通用求解方案,显著提高了序列比对算法族生成的效率.研究结果在生物序列分析中序列比对问题上的成功应用,从方法学和实践上可为复杂生物信息学领域高可靠算法的构造提供参考.

摘要：以负泊松比复合材料夹层板为研究对象,对其振动特性展开研究。首先,设计并制备了夹层板模型,对其进行空气中的强迫振动试验;然后,基于有限元法建立数值模型进行仿真计算,对比试验与仿真结果验证了夹层板数值模型的合理性与可靠性;最后,探究了芯层中格栅截面的形式、角度、厚度以及格栅材料对整体夹层板振动特性的影响。研究表明:当芯层等效密度相同时,内凹六边形格栅更有利于结构的减振设计;结构振动响应随截面角度的减小而减小;截面厚度变化对不同频段内振动响应曲线影响不同,但对响应的峰值大小影响较小;格栅材料为增强碳/玻璃混杂纤维的夹层板振动响应最小。