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基于遗传优化的集成光子带通滤波器设计方法
随着包括5G通讯、物联网在内的新型产业的兴起，在实际应用中对于高速、低损耗的信息处理系统的需求与日俱增。传统的电子器件受摩尔定律的限制，在储存密度和运算速度的突破上均面临瓶颈，并且进入“ 后摩尔时代”，电子器件不可无限制地进行集成。器件的尺寸越小，量子效应越明显，集成的困难就越大。作为摩尔定律的延续，人们提出一种极具潜力的设计——光子芯片。相较于传统的电子芯片，光子芯片的巨大优势之一是光子之间无相互作用力，可以大大降低系统的功耗，增大信息传输的带宽。因此，光子芯片可以在数据通信、高性能计算和传感技术上有重要的应用。
带通滤波器是一种信号前端处理器件，是光子芯片集成的重要元器件之一。它可以有效抑制不需要波段的信号，仅允许目标波段通过，这在信号处理领域具有广泛的应用。然而，目前带通滤波器在光子集成器件领域少见报道。传统方法大多依赖经验以及物理启发进行结构设计和参数优化，需要耗费大量资源，器件的性能有局限性。相较于传统的设计方法，利用算法设计纳米光子学器件具有普适性和高效性。通过采用恰当的算法进行优化，可以有效提高设计效率，优化器件指标，避免出现局部最优的情况，找到性能最优的器件。
图1.带通滤波器扫描电镜图
北京理工大学
2023-07-10
泵+管道输送系统的优化运行软件与高效节能技术
1 成果简介国民经济各生产部门广泛采用管道输送系统。为保证输送系统正常运行，需要按照流量和扬程配置若干台泵按一定的组合作为流体的动力源。泵与泵之间首尾相接为泵的串联模式，各泵的进口管、出口管分别连接在一起时称为并联模式。在大多数工业流程中，为了达到较好的动力配置常采用多台泵串联与并联混合使用的方式，这些泵构成复杂的泵串并联输送系统。 泵串并联输送系统的运行调节比较复杂，在我国目前多采用常规优化法。常规优化法通过改变泵的转速、改变泵的运行台数或增加新泵等手段达到改变系统运行状态的目的，属于一种半经验半理论的方法。常规优化法实施得当时可提高运行效率，但一般难以达到最佳节能状态。当调节不当时，泵系统中的某些设备将处于非稳定运行工况，不仅影响设备本身的使用寿命，也使得系统的安全性受到影响。 清华大学在长期的研究中积累了丰富的泵及其系统优化运行技术，并形成一套软件。该软件采用遗传算法进行泵串并联输送系统的最优化运行控制，可针对泵系统的实际串并联情况开发优化运行软件，确保系统高效节能。2 应用说明泵串并联系统主要可分成流量基本稳定和流量经常变化的系统。对于流量基本稳定的供水系统，泵的优化选型主要通过确定系统中各泵的转速使得整个系统在最佳节能工况下运行；而对流量经常变化的供水系统，如自来水供水系统、热电厂锅炉给水系统和供热系统、高层建筑生活供水系统、油田高压注水泵系统、中央空调的循环水系统和各种泵站输水系统等系统，这些系统是按照所需要的最大流量来选择水泵的，应根据所需流量的变化进行泵的优化调节。 无论哪种泵串并联系统，均可以通过软件的设置自动判别，并进行相应的优化计算，给出系统运行调节的参数。
清华大学
2021-04-13
间歇靛蓝生产工艺计算机优化控制技术（技术）
成果简介：靛蓝是染色牛仔布的主要染料，每年全世界的靛蓝需求量达 10 万吨之多。靛蓝生产工艺主要以间歇法为主，已经有一百多年历史了。其中 的碱熔反应工艺堪称间歇反应的经典，在一百多年历史中，即使到上世纪 90 年代国际上最大、技术最先进的化学品公司最后放弃该产品生产的时候，也没有能够用一种连续的生产工艺来代替它。目前全世界大概 80％的靛蓝由中 国生产，其中 60~70％出自江苏泰丰公司。在 2006&nbs
北京理工大学
2021-04-14
一种相控阵声纳系统换能器稀疏面阵优化方法
本发明提供了一种相控阵声纳系统换能器稀疏面阵优化方法， 包括如下步骤:(1)初始化步骤、(2)模拟退火优化步骤、(3)教与学优化步骤和(4)终止步骤。本发明以阵列的主瓣宽度和旁瓣峰值等空间响应 性能为约束条件，求解使稀疏面阵满足空间响应性能所需激活的最小 换能器数目。本发明利用改进教与学优化算法对模拟退火算法所得可 行解进行二次优化，具有更好的收敛速度和收敛精度，可获得全局最 优解，利用尽量少的换能器工作，获得换能器面阵所需的空间响应性 能，能够很好的降低相控阵成像声纳系统所需的硬件成本。
华中科技大学
2021-04-11
一种多学科设计优化学科解耦方法
本发明公开了一种多学科设计优化学科解耦方法，该方法在多 学科耦合模型中针对学科组件之间存在相互变量依赖的耦合关系进行 系统平衡分析，将同时存在正向连接和反馈连接的系统耦合环作为一 个整体处理，使得原模型转变为有向有环的图数据结构，对反馈变量设置初值，求解图数据结构所对应的非线性方程，根据反馈变量计算 结果与初值的差值设置反馈变量的新值，进而迭代运算直至收敛。通 过本发明，提升了多学科设计优化流程的运行效率，提高了多学科设 计优化方法的工程实用性，更容易得到产品设计的最优参数。
华中科技大学
2021-04-14
中国高等教育学会微信公众号荣登中国科协“全国学会官方微信排名TOP10”
近日，中国科协发布网络平台宣传评价2022年第一季度排行榜，采用大数据技术对211个全国学会的官方网络宣传平台信息数据进行采集分析，形成评价排行榜。
中国高等教育学会
2022-05-07
基于协调一致性的配电网络分布式电源控制方法及系统
一种基于协调一致性的配电网络分布式电源控制方法及系统，包括提取需向配电网注入的无功功率， 形成完成向配电网注入无功功率目标的分布式电源的集合，形成协调一致性控制无功功率分解的矩阵， 计算集合中各个分布式电源的无功功率注入设定值，电压监测装置通过双向通信线路向相应分布式电源 传送无功功率注入设定值，各分布式电源根据该值产生相应的无功功率注入至配电网，使得注入无功功 率总和满足需求。该控制方法无需中央控制器，分布式电源能够自发进行输出无功功率的调节
武汉大学
2021-04-14
配电网三相开关装置及经济型三相不平衡调节器
本实用新型提供配电网三相开关装置及经济型三相不平衡调节器，配电网三相开关装置包括 A 相的 换相开关、B 相的换相开关、C 相的换相开关，由接触器、二极管以及电源功率控制器组成；一相的换 相开关中，电源功率控制器与一个二极管反向并联，并再串联一个与电源功率控制器方向相同的二极管， 构成一个电路拓扑结构，所述电路拓扑结构与另一个结构相同但电力电子器件方向完全反向的电路拓扑 结构、接触器并联。经济型三相不平衡调节器包括配电网中各条负载支路上分别设置
武汉大学
2021-04-14
α-SiC微粉颗粒表面改性的工业生产方法
西安科技大学多年从事 SiC 冶炼和烧结技术的研发，并在全国获得了多项实际应用。通过对 α-SiC 粉末表面改性方法的研究，可大大地提高重结晶性 SiC 的烧结能力，降低烧结温度，获得纯度更高、密度更大的重结晶 SiC 烧结块。该技术业已获得国家发明专利。
西安科技大学
2021-04-11
微泵功低品位热驱动朗肯发电装置
本发明公开了一种微泵功低品位热驱动朗肯发电装置,包括流体输运单元和膨胀做功单元,所述流体输运单元包括冷凝器、流体泵、储液装置、蒸发器;所述的膨胀做功单元包括汽轮机和发电机,所述的储液装置包括储液罐以及储液罐出入口处的流体截止装置,各单元通过管路相连,储液装置内的流体流入蒸发器内被低品位热加热产生蒸汽,蒸汽进入汽轮机膨胀做功,带动发电机发电。本发明的流体输运单元的流体泵仅需克服流体在管道内流动的阻力,泵功消耗可大大减少,发电装置的净发电效率得到极大提高。
浙江大学
2021-04-11