在研究网络磁盘阵列I/O请求处理过程中,利用网络通道与I/O通道的并行操作,提出了网络磁盘阵列I/O请求并行调度策略,并给出了详细设计与实现.该策略由同步控制和并行调度两阶段组成.控制程序初始化完成后,进入同步控制阶段,同步控制阶段操作I/O请求信息队列,并根据当前条件启动并行调度阶段的不同步骤.并行调度阶段按照启动顺序完成I/O请求,并返回下一次同步控制.研究结果表明,并行调度策略能有效地提高网络磁盘阵列的性能.

研究了非对称通信数据广播环境中的一致性问题,提出使用弱可串行化正确性准则.形式化定义了弱可串行化这种新的正确性准则,证明了弱可串行化比冲突可串行化宽松且能始终保证数据库的一致性,给出了保证弱可串行化的充分必要条件.基于时标段排序原理,提出了可在移动客户端同时支持更新事务和只读事务的弱可串行化实时并发控制协议WBCC-MUR.通过性能评价实验验证了新协议的有效性:WBCC-MUR协议能有效改进移动事务的平均响应时间、更好地满足数据广播环境中高性能事务处理的要求.

提出了一种新的跟踪、重演方法,采用插桩技术在源程序中插入控制程序执行的同步操作,使特定的同步事件序列再现.此方法将同步控制逻辑分散在源程序中,很好地适应了基于消息传递并行系统的运行特征,提高了重演执行的性能,并且不存在缓冲区溢出问题.

提出了一种新的系统API入口地址定位技术.通过当前线程的TEB结构获取宿主进程空间的PEB结构,通过PEB结构中的InInitializationOrderModuleList成员变量对宿主进程加载的所有模块进行遍历,获取系统API所在动态链接库的基地址.在此基础上,进一步获取动态链接库PE文件头的真实地址,以获取其输出表,通过输出表中的AddressOfNames,AddessOfNameOrdinal和AddressOfFunction三个成员变量最终定位所需系统API的入口地址.该技术完全基于PE结构所提供的信息,不使用特定的函数,可有效避免防火墙的拦截,同时具有更高的效率.

提出新的无向双环网络G(N;±r,±s)的直径求解法———分步法;并得到一种新的直观图———螺旋环,研究了螺旋环的性质;给出了无向双环网络的直径d(N;±r,±s)的显式公式;给出了N,s都固定的直径算法;在N固定,且2≤r

研究非匹配不确定仿射非线性系统的输出跟踪问题.针对系统中的参数不确定性,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种分段控制方案,当控制误差大于一定范围时,采用自适应变结构控制方案,使得闭环跟踪系统全局渐近稳定,参数估计值收敛,系统信号保持有界,控制误差减小到零域附近时,切断变结构控制,避免了颤振现象的出现.理论研究和仿真结果证实了理论结果的正确性和有效性.

研究了两个刚体角速度运动关于部分状态变量———惯性主轴角速度的同步控制.基于李亚普诺夫部分稳定性理论,分别采用双向耦合的部分状态变量线性反馈控制和部分变量的单向非线性反馈控制两种方法,构造出了一些控制器.同时,对于惯性主矩不同的取值范围,利用部分变量的单向非线性反馈控制方法可以采用不同的控制策略.所设计的控制器可以实现两个刚体的角速度运动达到关于惯性主轴角速度的部分同步.仿真结果说明了所设计控制器的有效性.

提出一种新的DNA计算模型———闭环DNA计算模型,引进了批删除实验,讨论了其实现过程;提出并证明了边着色问题的基本定理,设计并实现了闭环DNA计算算法.该算法将边的DNA编码分为两部分,一部分存储边和色位置的二维数据,另一部分存储色号值;在DNA计算的主体部分用批删除实验得到全部正常的边着色,并通过电泳实验和检测实验获得χ′-正常边着色.举例说明了算法的有效性和可行性.

提出了一种基于alpha-平稳分布过程的网络通信量模型,该模型能够刻画自相似网络通信量的长程相关性和重尾特性,具有参数简约,物理意义明确的优点,可以准确描述Bellcore Lab的实际踪迹BC-Oct89Ext.根据此模型,提出了一种在累积量约束条件下Fisher信息(FI)最小化的基于alpha-平稳新息(inno-vation)的FARIMA(fractional auto regressive integrated moving average)预测方法,它可以预测同时具有长程相关性与短程相关性的自相似网络通信量.这种基于alpha-平稳新息的FARIMA预测方法能够在无限方差意义下使预测偏差最小化,对实际踪迹BC-Oct89Ext的预测实验证明了该预测方法的准确性和可靠性.

提出了一种四足机器人一般步态的时序分析方法.该方法使用8个参数描述一般步态:步态周期、前双腿落地之间的滞后时间、后双腿落地之间的滞后时间、同侧双腿之间的滞后时间以及各条腿的负荷系数.运用该方法分析了常用对称步态,经过归一化处理后得到了一个跨步周期中各腿着地和抬起的时间序列.证明了匀速情况下具有等负荷系数的两种对称步态之间只需要一个步态周期就能够完成步态变换,从而得到变换步态中各腿着地和抬起的时间序列.计算实例表明了该方法适用于分析对称步态变换.

提出了一种在镀锌板粉化双球冲试样中提取粉化区域的方法.首先在对试样硬件定位的基础上,利用不变矩方法计算出试样图像的重心,应用Canny算子提取出图像边缘,运用Sobel算子实现边缘检测图像的细化.考虑到硬件定位装置无法精确地将试样固定在同一位置,提出了一种改进的Hough圆检测算法来实现试样的软定位校正;然后提出了基于标准差的粉化区域分析方法,将机器视觉技术和统计学知识结合起来,利用粉化区域与正常区域间标准差的不同,有效地识别出了粉化区域的大小.试验证明,该方法提取镀锌板粉化区域大小的准确率达到99%,达到了实用化的要求.

在保留传统人工势场法原理简单、易于实现优点的基础上,对其应用在具有移动障碍物的动态环境中所表现出的缺陷进行了改进,用碰撞时间参数代替相对位置参数并辅以碰撞角度约束来消除无谓的避碰运动,同时又引入障碍物作用于机器人、方向指向目标点的分力和局部波动函数,较好地解决了因局部最小以及障碍物与目标点相距太近造成的不能成功到达目标点的问题.仿真结果表明此方法能够使机器人在具有静态和移动障碍物的复杂环境中安全避障.

设计了一组用“V”字形刀具横切工件的切削试验,以验证排屑速度干涉对切削力的影响.试验中,利用刀具上各点切削速度与工件半径的比例关系及刀具上切削部分前后两点对应工件半径差恒定的特点,通过改变工件半径来改变刀具上切削部分前后两点排屑速度差与刀具切削部分中点排屑速度的比(排屑速度的相对差),从而获得较大的相对排屑速度大小改变量.试验结果表明,排屑速度干涉对切削力有显著影响,影响程度随排屑速度大小的相对差的增大而增大.

采用物理分步法对线性波中二维射流进行了大涡模拟(LES).物理分步法将N-S方程剖分为对流、扩散及波动过程,对不同的物理过程分别采用适宜的方法进行求解.对流过程采用逆风-中心差分格式求解;扩散过程采用中心差分格式求解;压力方程采用SOR迭代法求解.LES模型模拟出了射流的成长过程及表面波的影响过程.表面波的影响使得射流轴线扭曲摆动,加强了射流与周围水体的动量交换.表明了LES理论对紊流细部结构具有独特的数值模拟能力,可望用以解决大量的工程实际问题.

针对水深平均二维浅水方程高分辨率模型,采用非交错网格下的二维对流扩散方程的混合有限分析法,运用SIMPLE算法结合Rhie and Chow的动量插值技术计算二维溃坝水流.一维理论解和其他格式的二维数值结果符合良好,表明非交错网格下的混合有限分析法能正确有效地求解溃坝问题.进而对部分溃决情况下的溃坝波传播和绕流问题进行了数值模拟,给出了精细的数值结果,揭示了复杂的运动特性,进一步表明混合有限分析法具有较强的溃坝波的捕捉能力,是求解溃坝流动的有效方法之一.

讨论了一种从辐射噪声中提取调制信息的联合方法.首先利用多尺度分析方法将噪声信号在不同层次的空间上进行分解;然后,利用小波变换求其功率谱从而得到辐射噪声的调制包络;最后对动态调制包络进行112维谱分析,得到了辐射噪声的调制线谱.在此基础上,对实测噪声数据进行了仿真研究,结果表明,该方法可以有效提取噪声中动态调制信息.

对于现代设备管理信息系统的新模式,建立了水电设备全寿期费用定量模型.将设备在全寿命周期内的费用划分为购置费和维护费,分别建立了基于时间分摊的投资费用模型和基于威布尔分布的维护费用模型,分析了威布尔分布函数的各个参数的性质,讨论了水电设备的最小费用和最佳使用寿命的求解方法.针对维护费用模型中的不确定性问题,给出了两参数威布尔分布函数拟合方法,采用线性回归方法对参数进行估计,最后给出了参数求解的实例.

研究了多个射频识别RFID(radio frequency identification)电子标签被同时处理的防碰撞算法.分析了时隙ALOHA法和二进制搜索法两种可用于RFID系统中的防碰撞算法原理,给出了超高频频段RFID系统的防碰撞解决方案,ISO/IEC 18000-6 A型采用时隙ALOHA法,ISO/IEC 18000-6 B型采用二进制搜索法;已成功将二进制搜索法应用于基于ISO/IEC15693标准的无源高频(13.56 MHz)RFID电子标签芯片设计的实际项目中,整个芯片设计工艺采用了中芯国际(SMIC)2P3M 0.35μm带嵌入式EEPROM的混合信号CMOS技术,实验结果表明此芯片能够实现防碰撞功能.

建立了由微机械薄膜变形镜(MMDM)构成的微小型自适应光学系统,该系统具有低成本、低能耗、体积小的特点.在实验中验证了MMDM单个电极控制电压与其变形量的近似平方关系以及各电极产生形变的近似线性叠加关系.用叠代算法来控制MMDM,对系统进行了闭环实验与分析,结果表明此类系统可应用于星载光学系统.

基于光纤光栅的传感原理及波分复用特性,开发了一种带温度补偿的测力装置———光纤光栅测力环.它是一种由40Cr材料制成的环状弹性体,其表面安装了多个光纤光栅传感器,主要用于锚索的索力监测.当外力作用在弹性体上时,弹形体产生形变,传感光栅的中心波长发生漂移,测出波长漂移量,就可测出外力即索力的大小.这种测力环已在武汉阳逻大桥上得到应用,结果表明:它能自动消除温度对测量的干扰,具有很高的测量精度,长期稳定性好,安装使用方便,是一种适合索力监测的工具.

基于导电粒子模型分析,采取数学简化处理手段,建立了关于氧离子导电电解质掺杂体系的数学模型和线性回归方程.测量了采用Y2O3,Sm2O3,Nd2O3,La2O3复合掺杂形成的Ce0.8Gd0.2-xMxO1.9-δ的一系列组分的高温电导率.运用该线性回归数学模型分析某些已有数据和本试验数据,都得到线性相关性较好的结果.分析表明,掺杂离子和所取代离子的半径差越大,离子导电性越高.改进该模型可望使之具有更好的预测性.

利用粒子成像测速仪PIV对水泥生产中回转窑冷态模型内四通道燃烧器出口附近的流场进行测量,考察不同的轴流风、旋流风、煤风和中心风之间的比例关系对流场的影响作用,分析了四种不同工况下的燃烧器出口的流场特性.结果表明轴流风和旋流风速度对燃烧器形成的射流场影响最显著.其中轴流风促进内部回流区的形成,旋流风减弱内回流区的形成,但能够加强流体和煤粉的充分混合,避免煤粉燃烧时局部高温区的形成.因此适当增加轴流风量和旋流风量可以起到降低烟气中的NOx含量的作用.

构造了计算撞击流流场分布的数值简化模型,并用有限容积法对间距为H的两个对置平板喷嘴间的湍流作用区域进行数值模拟研究.数值模拟采用了三种湍流模型:标准的k-ε模型、RNGk-ε模型(renormali-zation groupk-εmodel)以及雷诺应力模型.数值模拟数据的有效性通过将模拟结果与由对环境温度下两对置喷嘴之间的撞击流试验的结果比较得到证实.通过与实验数据的比较发现,由于考虑了平均流动中的旋转及旋流流动情况,RNGk-ε模型在撞击流区域获得的结果要好于用标准k-ε模型和雷诺应力模型获得的结果.

对三峡左岸ALSTOM机组进行了自然补气和强迫补气试验.讨论了大型真机补气量的测量方法,研究自然补气和底环、顶盖强迫补气等不同补气方式对机组运行稳定性的影响以及补气效果.通过顶盖和底环对机组进行强迫补气,可以降低小负荷运行区的水压脉动值以及机组运行的噪声,在大负荷工况下由于特殊压力脉动所引起的机组振动也明显减小.

在ZS195直喷式柴油机实验台上进行了二甲醚的燃烧与排放试验,着重研究了甲醛及甲酸甲酯等非常规污染物的排放,并同时进行了常规排放物的研究.实验表明,DME燃烧物中HC的排放与甲醛的排放具有基本相同的规律:随平均有效压力的增加排放浓度下降.甲醛排放浓度与HC的排放浓度密切相关,实验数据表明,除少量数据外,HC的排放浓度与甲醛排放浓度呈线性关系.甲酸甲酯的排放与甲醛及HC无直接关系.同时,在DME的燃烧排放物中发现有微量甲酸甲酯的排放,但尚未发现DME燃烧排放物中有蚁酸存在.

以对旋风机为模型,使用Fluent软件对模型风机内部流场进行数值模拟.控制方程基于求解三维雷诺平均守恒型定常Navier-Stokes(N-S)方程,选用Realizablek-ε湍流模型,近壁区域采用标准壁面函数,给出了求解的网格、边界条件,特别分析了两级叶轮间界面上数据传递的处理方法,利用该数值模拟方法分析在不同转速比的变工况下内流特征,为两级叶轮的匹配提供了数值实验依据.设计工况下性能CFD预测结果和实验气动性能结果相符合,表明所用的数值模拟方法进行性能预测有较高的精度和可靠性,同时为内部流动优化提供依据,是同类风机性能优化的一种有效方法.

提出了一种新型高效太阳能LiBr吸收式制冷循环.在传统的两级吸收式循环的基础上,将高压发生器发生出的LiBr溶液与低压吸收器吸收后的溶液混合,在发生温度与压力允许的范围内,使高压吸收器的吸收剂浓度较两级吸收式循环高,从而在相同的冷凝条件下减小了其压力.分析了新型循环的性能,并与传统的两级吸收式制冷循环进行比较,结果表明影响系统性能的主要因素是溶液浓度及低压发生器压力,新型吸收式循环的发生热源温度在75~85℃,系统的热力系数最高可达0.605,其热源可利用温差最大可达33.5℃,其性能在传统循环基础上有较大提高,效果较明显.

通过分析二甲醚(DME)与液化石油气(LPG)的化学反应机理,构建了反映DME/LPG混合燃料均质压燃(HCCI)燃烧的化学反应机理.采用该机理应用单区燃烧模型对DME/LPG混合燃料HCCI燃烧的化学反应动力学过程进行了数值计算,模拟研究了混合燃料中LPG浓度对HCCI燃烧的影响.计算结果与试验结果对比表明,所构建的DME/LPG混合燃料氧化的化学反应机理能够准确预测DME/LPG混合燃料的两阶段放热特性,对低温和高温着火始点的预测很好.模拟结果显示,改变DME/LPG混合燃料中LPG的浓度可以控制HCCI着火和燃烧;在DME中添加LPG可以拓宽发动机的负荷运行范围.

结合入口匝道的特点,给出了入口匝道连接处交通流参数之间关系的理论模型以及入口匝道的通行能力计算模型.将连接处参数之间的关系模型整理成汇入率、上游外侧车道流量和密度之间的关系,并且利用实测数据对关系模型进行标定.与美国道路通行能力手册(HCM2000)的经验公式和算例进行了比较.结果表明:流量与汇入率呈指数函数关系;流量-密度呈线性函数关系,并与美国经验公式一致.

设计了一种新的基于人工免疫网络优化的模糊神经混合动力汽车能量管理控制器.该控制器结合模糊控制和神经网络的优点,利用神经网络的自学习能力,自动生成模糊规则和隶属函数,并不断优化隶属函数的参数,直到达到设计要求.为了避免神经网络的学习过程陷入局部极值点,采用人工免疫网络优化神经网络的参数.仿真结果显示,经过参数优化的模糊神经能量管理控制器的性能比普通能量管理控制器好,能进一步降低HEV的油耗.

提出一种碳纤维混凝土(CFRC)结构电阻率断层图像等位线修正重建方法.该方法利用CFRC结构内正演电场各测量值的等值线位置信息,建立一种等效电导模型;依据该电导模型的物理关系计算各迭代步的相应区域等效电阻调整量,进而求解区域电阻率调整量,使得电阻率调整后CFRC结构各电极测量值的等值线终止点向相应电极修正,实现CFRC结构的ERT图像重建.该迭代过程等效于电极正演电位逼近电极测量电位的过程.该算法原理简单、易于实现,无需正则化技术和求解雅可比矩阵及黑塞矩阵信息,避开了Newton-Raphson类算法的病态性和计算量大的问题.研究结果表明:该算法能够获得满意的图像重建效果和重建速度.

为弥补设置加强层的高层框架-筒体结构简化的结构力学分析模型存在的不足,基于同时考虑普通楼层梁和加强层作用、由最小势能原理推导出顶部加强框架-筒体结构侧移曲线解析表达式.结合算例,分析了普通楼层梁、加强层对结构侧移的影响程度和规律;定量说明了普通楼层梁对结构侧移的影响是不容忽略的;探讨了设置加强层减小高层框架-筒体结构侧移的同时,尽量降低由此所带来的抗震不利因素影响的结构设计方法,并对加强层与内芯筒、普通楼层梁与内芯筒的相对线刚度取值提出建议,可供同类结构设计时参考.

基于Walsh变换和斜变换给出了一种构造多进制Haar小波和多进制斜Haar小波的方法,并利用这些变换特有的快速算法加快了小波分解速度.实验中用该类小波分解图像,然后提取纹理图像的特征量,使用最小距离分类器进行纹理分类并比较了构造出来的各类小波的分类正确率,给出了选择小波基的原则.实验结果表明多进制斜Haar小波滤波器组具有更佳的分类效果.

升降舞台结构方案选择中存在着大量的模糊和主观因素.在分析现有评价方法的基础上,尝试运用可能性理论处理舞台结构方案中蕴含的不确定性信息,提出了一种新的基于可能性分布、结合熵值赋权的模糊综合决策方法.通过考虑影响评价的各种来源和形式的信息,将专家知识转化为对变量取值的弹性约束,引入可能性分布表征升降舞台结构方案选择问题中包含的模糊因素,构造出相应的方案集和评价指标体系,建立了可以进行模糊推理和决策的评价模型;应用模糊变换原理,对评价系统各层次指标依次判别,并采用一种主客观组合的赋权方式进行权重分配,在单因素基础上形成综合判断.阐述了求解原理和实施步骤,并通过实例分析比较说明了该法的可行性.

针对中华鲟面临的不良生态环境和正面临濒危的状况,运用水动力学的N-S方程和k-ε紊流数值模型,结合计算水气两相流的方法VOF(volume of finite),采用控制体积法离散计算区域,通过建立葛洲坝下游中华鲟产卵场的生态水动力学模型,来模拟葛洲坝下游不足5 km江段的三维水流特征.并结合中华鲟的生态水力学特性(对流场改变的敏感性和选择性),分析中华鲟产卵繁殖的流场特性,以期为三峡水库优化调度提供理论依据和技术参数.

采用电化学合成法和电沉积法制备高活性钛基纳米TiO2-Pt(Ti/nano-TiO2-Pt)修饰电极,通过循环伏安法研究Ti/nano-TiO2-Pt电极对Mn2+氧化为Mn3+的电催化性能.结果表明,纳米TiO2-Pt修饰电极对Mn2+的电氧化有较高催化活性,非均相(3 mol/L H2SO4,2.5 mol/L MnSO4)电解氧化效率达90%以上.在无隔膜电解槽中,通过有机氧化甲苯正交实验确定其最佳条件为:温度60℃、硫酸浓度7.0 mol/L,苯甲醛产率为86.4%.

针对一个由一个供应商和一个分销商组成的二级供应链系统,当系统面对单品种的随机性外部需求时,首先分析了供应链不合作状态以及供应链联合最优状态下的成员的不同成本水平,并研究了信息对称情况下的合作契约;然后在分销商的存储费为不对称信息的情况下,分析了上述契约的局限性,并运用激励理论,提出激励供应链成员诚实申报信息的契约,实现了供应链系统的联合最优化.

对供应链整体物流过程中的能力表现进行了建模、量化与测度.针对大部分的物流能力多以“数量”和“时间”为基础这一事实,将供应链网络视作完整的物品流通平衡网络,对供应链的最大流量、整体流通量和响应时间三个指标进行了分析和推导,确定了指标测度的量化公式.通过对公式的分析,从节点的流通能力和处理时间、节点之间路线上物品的流量、节点之间路线的长度、路线上物品移动的速度和路线上花费的时间等五个方面,对提高供应链流通和时间响应能力进行了简要分析.