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关键词： 训练数据   数学模型   机器学习   预测   优化   仿真模拟  

摘要： 人工智能对复杂非线性动态问题具有强大的处理能力,正在成为污水处理系统模拟、预测与优化的热门工具。实际污水处理系统提供的训练数据数量不足或质量较差,是制约人工智能应用于污水处理领域的一大障碍。活性污泥仿真软件可准确模拟实际污水处理系统,为人工智能提供丰富的高质量训练数据。同时,人工智能可扩展活性污泥仿真软件的功能与应用场景。但是,鲜有文献对人工智能与活性污泥仿真软件的协同应用进行系统性阐述。基于此,文章归纳总结了人工智能、活性污泥仿真软件以及两者协同应用的特点与现状,列举了相关的经典案例或最新案例,提出了4点未来研究方向,以期为人工智能与活性污泥仿真软件在污水处理中的协同应用提供研究思路。

关键词： 小学数学   乘法分配律   数学模型  

摘要： 以苏教版小学数学四年级下册“乘法分配律”一课为例,借助面积模型,帮助学生建立乘法分配律模型;借助生活模型,帮助学生理解乘法分配律模型;借助巩固练习,帮助学生拓展乘法分配律变式,促使学生全面地掌握应用乘法分配律进行简便计算的方法。

关键词： 滆湖   沉水植物   沉积物再悬浮   数学模型   情景预测  

摘要： 滆湖自1990s以来水生态环境变化迅速,水生植物几乎消亡,生态系统由“草型清水”湖演变为“藻型浊水”湖,其浅水特性在风力作用下常造成底床沉积物的再悬浮现象。泥沙和营养物质频繁重回上覆水体导致水质长期难以改善,故重建沉水植物生境被认为是恢复滆湖生态环境的措施之一。本文构建滆湖水环境模型,模拟和分析水动力及沉积物的再悬浮过程。研究表明,在常规风力条件下(约2.2~2.8 m/s),全湖底床切应力均值(■)约为0.023 N/m^(2),全湖几乎不存在沉积物再悬浮现象,而在强风条件下(如大于10 m/s),■可达0.45 N/m^(2),全湖绝大部分区域的沉积物均可以发生再悬浮,南部浅水区域及其东西沿岸为再悬浮发生的高频地区。模型设定了一种沉水植物生境的情景条件进行模拟与预测。研究结果表明,在易发生再悬浮且适合沉水植物生长的南部区域,重建覆盖度约为12%的沉水植物,可削减实际条件下■的24.4%,从而分别降低年均和强风时刻全湖固体悬浮物(TSS)浓度的29.3%和25.1%。对一次强风过程的模拟结果表明,情景条件下■由实际条件下的0.45 N/m^(2)下降为0.34 N/m^(2),全湖TSS均值和最大值比实际条件分别下降了20.9和470 mg/L,沉水植物生境的存在对全湖TSS浓度改善效果显著。

关键词： 煤   砷   原子荧光光谱法   测量不确定度   数学模型   测量重复性  

摘要： 使用氢化物发生-原子荧光光谱法检测煤中砷含量的不确定度,进一步探讨不确定度的根本原因,最终结果的精准度受到样品处理、检测试剂、检测环境等诸多因素的影响。创新设计一个数学模型,从测量重复性、试剂溶液浓度、煤样处理等多个角度入手,对不确定度的根本因素展开研究探讨,核算出煤中砷的合成标准不确定度是0.133 ug/g,样品砷含量检测数据是(1.75±0.27)μg/g,包含因子k=2。各测量不确定度的核心影响因素有三个:其一是标准工作曲线拟合,其二是测量重复性,其三是煤样处理,因此在测定时应加强样品处理、试剂溶液、测定条件等影响因素的控制。

关键词： 活塞环   气缸套   边界润滑   摩擦   织构   磨损   数学模型  

摘要： 高强化柴油机活塞环-缸套在上止点处的工作环境恶劣,多处于边界润滑状态。表面微织构被证明是改善表面摩擦学性能的有效手段,然而目前仍缺少考虑表面织构的边界润滑数值模型。建立了考虑表面织构和摩擦膜影响的活塞环-缸套边界润滑模型,并应用该模型开展了考虑表面织构影响的磨损量计算,计算结果与边界润滑试验结果规律一致,且优选的表面织构方案较无织构方案磨损深度降低了33.7%。

关键词： 激光制导武器   飞行轨迹   后向散射   目标漫反射   数学模型  

摘要： 为研究激光制导武器在海上、陆上等各种环境下捕获目标的能力,建立激光制导武器飞行轨迹、后向散射、目标漫反射等数学模型,通过比较激光制导武器视场角、后向散射功率密度、目标漫反射功率密度来判别制导武器是否能正常捕获目标。设置相关参数后仿真计算表明在相同的条件下,相同的激光武器在海上相比于在陆上等环境中捕获目标时间更晚,捕获距离更近,后向散射更加严重。一般情况下激光制导武器在本照本投初始4.4s时间阶段内后向散射影响较为严重,通过降低激光照射器的出口能量或拉大激光制导武器中轴线与激光照射器光路距离至250m以上可规避后向散射的影响。

关键词： 数学模型   自适应约束处理   粒子群优化算法   混煤掺烧  

摘要： 针对大型火电机组的燃煤煤种复杂、混煤掺烧决策困难的现状,以及配煤优化过程存在多种设计约束和物理约束而导致传统优化算法的寻优过程难以收敛的问题,提出了一种改进粒子群优化算法。该算法将自适应约束处理机制引入传统粒子群优化算法中,基于距离测度和自适应惩罚项对违反约束的粒子进行自适应处理,引导寻优过程实现收敛;同时,采用平滑非线性权重递减策略代替传统粒子群优化算法的定值惯性权重设置方法,防止算法的寻优过程陷入局部最优。基于现场数据的仿真结果表明,所提算法在存在多约束条件的非线性函数寻优过程中具有明显优势,能够实现不同评价指标的均衡优化。

关键词： 负荷电流   温升阈值   曲线拟合   数学模型   温升预警  

摘要： 环网柜电缆头温升是反映其运行状况的一个重要指标，通过温升阈值判断其是否存在电接触缺陷可提高产品安全运行水平。文中通过温升试验研究了环网柜电缆头电接触部位的稳定温升与负荷电流之间的关系，并在此基础上建立了温升预警阈值数学模型。通过试验验证了温升预警阈值数学模型的正确性，为环网柜电缆头温升在线监测和预警系统提供了可靠的判断依据。

关键词： 连铸切割   切割损失   数学模型   Lingo   优化  

摘要： 切割是连铸生产中重要的一环.切割损失的大小以及成品钢坯长度与用户目标值的接近度,是切割工艺优劣的重要指标.根据实际生产的切割工艺参数,在满足基本要求的前提下,建立了连铸切割的最优化数学模型,并利用Lingo软件求解,得出损失最小的切割方案,实现了连铸切割的设计与优化.

关键词： 烧结   配矿   铁矿粉特性   烧结杯   数学模型  

摘要： 高炉工序是全球钢铁生产节能降耗的重点工序。烧结优化配矿是高炉炼铁降本降耗的核心。国内外研究从铁矿粉特性、烧结杯试验、数学模型等多个角度进行了大量的工作。铁矿粉常温特性获取成本低,是国内外钢厂实际使用最多的方法,但在原料条件变化大的情况下还需要考虑铁矿粉高温特性对烧结配矿的影响。通过铁矿粉特性进行矿粉搭配,仅在理论上满足了配矿需求,而烧结杯试验可以对铁矿粉性质或烧结原料工艺的理论分析结果进行有效验证,避免实际生产中的烧结矿产质量出现较大的偏差。烧结杯试验的不足在于试验设备要求高,时间及人力成本高。为了降低试验成本与现场工作强度,研究者们结合理论分析与现场生产条件,开发了基于数学规划或智能算法的烧结优化配矿模型。目前的烧结优化配矿模型对烧结工艺以及烧结矿高温冶金性能考虑少,限制了模型的降本潜力。从铁矿粉特性、烧结杯试验、烧结优化配矿模型构建等方面对烧结优化配矿技术进行了展望。收集大量铁矿粉数据并建立铁矿粉数据平台,开发符合原料与生产条件的铁矿粉动态评价方法,减少试验成本并实现铁矿粉的准确评价。在铁矿粉特性与现场实际生产等数据基础上,精心设计烧结杯配矿试验方案,在最小的时间人力成本下获得最有效的烧结杯试验研究结果。烧结优化配矿模型的研究重点包括烧结工艺与烧结矿高温冶金性能的高效利用。从钢铁厂铁前系统数据与生产条件出发,构建基于现场烧结原料特性、烧结操作、烧结矿常温与高温冶金性能、烧结-高炉状态等历史数据的烧结优化配矿模型,最终实现稳定烧结矿质量并降低生产成本的烧结优化配矿。