摘要：针对粒子群优化算法易早熟收敛、求解精度低等缺点,提出基于进化能力的多策略粒子群优化算法(multistrategy particle swarm optimization algorithm based on evolution ability)。将粒子按照适应值变化方向分为进步粒子和停退粒子。对于进步粒子按照原始进化策略更新,保留原算法的优点。对于停退粒子进一步根据粒子活性分为暂时停退粒子和长久停退粒子,针对暂时停退的粒子,减小对个体历史速度的依赖甚至向相反方向学习,针对长久停退粒子,根据粒子的适应值优劣采用不同的进化策略,提高全局寻优能力。同时,设计一种带随机波动的惯性权重,使粒子在算法后期仍然具有跳出当前区域的能力,利于全局搜索。通过与其他算法在10个测试函数不同维度上的优化结果对比表明,该算法无论对低维还是高维问题求解的收敛速度和求解精度均有优势。将EAMSPSO算法应用于半无限规划问题的求解,实验结果表明,该算法可以用于半无限规划问题的求解,且具有优势。

摘要：液压锚杆钻机摆角系统固有的死区、干扰和时变参数严重影响其动态和稳态性能.为解决该问题,通过融合动态面方法、滑模方法和扩展状态观测器,提出一种基于改进非线性扩展状态观测器的液压锚杆钻机自适应滑模摆角控制方法.首先,引入一种死区补偿方法,建立摆角系统的死区补偿模型.其次,为提高系统的抗扰动能力和抑制噪声,设计一种改进的非线性扩展状态观测器.此外,构造一种自适应滑模控制律,这其中,基于性能函数和动态面方法设计一种新型的滑模面,以提高控制精度;随后,设计一种新的滑模趋近律,以提高系统滑模响应速度和消除滑模抖振.进一步,分别设计估计误差自适应律和参数自适应律以补偿扰动估计误差和抑制时变参数的影响.最后,通过将所提出的控制方法与8种控制方法进行比较,验证其有效性.

摘要：图像融合通常是指从多源信道采集同一目标图像,将互补的多焦点、多模态、多时相和/或多视点图像集成在一起,形成新图像的过程.在本文中,我们采用基于Huber正则化的红外与可见光图像的融合模型.该模型通过约束融合图像与红外图像相似的像素强度保持热辐射信息,以及约束融合图像与可见光图像相似的灰度梯度和像素强度保持图像的边缘和纹理等外观信息,同时能够改善图像灰度梯度相对较小区域的阶梯效应.为了最小化这种变分模型,我们结合增广拉格朗日方法(ALM)和量身定做有限点方法(TFPM)的思想设计数值算法,并给出了算法的收敛性分析.最后,我们将所提模型和算法与其他七种图像融合方法进行定性和定量的比较,分析了本文所提模型的特点和所提数值算法的有效性.

摘要：在实际工业生产中,调度环境的复杂性与不确定性使得调度问题求解难度大大提高.针对加工时间不确定的柔性作业车间调度问题,采用不确定参数描述随机工时波动程度和约束条件允许违背程度,构建工时波动服从指数分布的多目标柔性车间调度模型.基于机会约束规划理论,将不确定调度问题转化为加工时间确定的柔性作业车间调度问题,求解得到一定程度上具有鲁棒性能的调度方案.在执行过程中,采用工序移动调整和重调度方法对作业排产方案进行动态调整.基于双链式编码以及贪婪插入法解码规则,提出了基于变邻域搜索的混合NSGA-Ⅱ算法.针对车间调度问题的多约束性和计算复杂度高等特点,设计了基于机器选择的复合启发式规则,包括依据概率的最小累计机器负载和最短工序加工时间规则,以获取更加接近Pareto前沿的均匀分布初始种群.采用改进工序和设备交叉策略以提高算法的全局搜索能力.此外,基于关键工序和机器选择的多种邻域结构,设计了变邻域搜索策略,以进一步提高算法的局部搜索能力.通过Kacem和Brandimarte标准算例的数值仿真以及与多种代表算法的统计比较,验证了所提算法的有效性.本文所提算法为不确定柔性作业车间调度问题提供了更优的调度方案.

摘要：针对煤岩体水力压裂诱发波形到时拾取不准、裂缝定位效果差的问题,研究提出了STA/LTA与AIC联合到时拾取方法及单纯形定位方法。在搭建软件总体架构的基础上,采用python言语与Visual Studio Code编辑器,将波形到时拾取、震源定位算法及相应功能程序化,设计开发了煤矿煤岩体水力压裂裂缝微震监测软件。在实验室内开展原煤真三轴水力压裂实验,将采集的数据输入软件,进行波形到时拾取与破裂源定位,验证该软件的可靠性与先进性。结果表明:该软件可拾取波形的精确到时,进行破裂定位,达到了刻画煤岩体水压裂缝空间形态的目的,这对于现场水力压裂裂缝监测及优化设计压裂方案具有重要意义。

摘要：为进一步提高轮式甘蔗收获机的收获效率,针对其作业对象特点与蔗地环境,应用常微分控制技术进行收获系统优化研究。基于其结构组成与作业流程,就实现关键组件的常微分控制要求建立相适应的数学模型,并完成实际算法应用布局与收获核心部件优化。进行常微分控制机理下的轮式甘蔗收获机收获效率试验效果测定,结果表明:轮式甘蔗收获机的系统控制准确度得到提升,堵塞率与含杂率降低,蔗段合格率可达92.85%,满足大于90.00%以上的相关设计规范,整机收获效率相对提高了9.30%,验证了该常微分控制应用于甘蔗收获机系统设计的适用性,可为类似收获装备效率提升研究提供借鉴。

摘要：集成电路(IC)设计面临逆向工程的攻击,核心专利(IP)和算法被盗用,硬件安全受到威胁。该文提出一种电路伪装方法LPerturb,通过对其局部电路逻辑的扰动,实现IC电路的保护。对电路进行最大独立锥划分(MFFCs),选取被伪装的最大子电路,确保输出逻辑扰动的局部性。针对要扰动锥结点逻辑,从锥中选择被替换的逻辑单元,以最小化代价对进行局部电路逻辑扰动。用多值伪装电路对扰动的逻辑值进行混淆保护,恢复相应的电路逻辑。实验结果表明,该方法能够稳定生成保护电路,具有较好的输出扰动性,能有效抵御SAT去伪装攻击,面积额外开销较小,时延影响可以忽略。

摘要：以慕课为基础,推广深度融合教育和信息技术成为高等教育热点话题.多所高校已开展基于慕课的翻转课堂教学实践.以中国矿业大学常微分方程教学为例,采取翻转课堂教学调动学生主观能动性,总结了教学设计和成功经验.并用问卷调查数据和结构方程模型验证了其教学效果和实施价值.

摘要：在地下水污染源识别过程中,针对监测井监测值信息量不充分或监测值与模型参数关联性较弱的问题,提出一种基于贝叶斯公式与信息熵的监测井优化方法.构建二维地下水溶质运移模型,并运用GMS软件进行数值求解.为减少监测井优化设计及污染源识别过程中反复调用数值模型的计算负荷,采用克里金法建立数值模型的替代模型.以信息熵作为优化指标,筛选出不同监测类型的最优监测方案,并以监测成本和反演精度为参考因素,选定相应监测方案,最后运用差分进化自适应Metropolis算法进行污染源识别.算例研究表明:7口监测井的克里金替代模型的决定系数均大于0.98,可较好地替代原数值模型.基于监测成本最小的方案1(3号单井),其信息熵为12.772;兼顾监测成本和反演精度的方案2(井(2,3)组合),其信息熵为9.723;基于反演精度较高的方案3(3井(2,3,5)组合),其信息熵为9.377.方案1到方案3参数后验分布范围及标准差均逐渐减小,验证了信息熵是参数后验分布不确定性的有效量度.

摘要：针对非均质地下含水层污染源识别及含水层参数反演过程中监测方案优化问题,提出一种基于贝叶斯公式及信息熵最小的累进加井的多井监测方案优化方法.首先,构建假想案例下的二维非均质各向同性潜水含水层水流及溶质运移模型,运用GMS软件进行数值模拟求解.采用最优拉丁超立方抽样方法和Kriging法建立数值模拟模型的替代模型.然后以参数后验分布的信息熵最小为目标函数,采用累进加井的方式进行多井监测方案优化设计.最后根据优化后的监测方案,采用差分进化自适应Metropolis算法进行污染源及含水层参数的同步反演.算例研究表明:在兼顾反演精度及监测成本,并保证每个参数分区内至少有1眼监测井的条件下,5眼井组合监测方案(6,5,1,2,8)为最优监测方案.与信息熵最小的10眼井组合监测方案(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)的参数反演结果相比,5眼井组合监测方案对11个参数α=(X S,Y S,T 1,T 2,Q S,K 1,K 2,K 3,DL 1,DL 2,DL 3)的后验均值偏离率的平均值虽增大1.2%,但监测成本却是10眼井组合监测方案的50%.