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。

在棒材、线材、型材及管材等轧制工艺制度制定中，首要任务之一是进行科学的孔型设计。孔型设计合理与否直接影响到轧制效率、产品质量和实际操作条件等。棒、线、型材及管材等轧机的经济效益可以通过提高孔型设计质量和优化轧制工艺制度（包括速度制度等）来实现。传统孔型设计主要是依据经验试（凑）错法，往往需要经过多次试轧和修正才能轧出合格产品，研发周期长、成本大。 本项目《高精度计算机辅助孔型设计、模拟和优化（CAE）技术》针对各类棒线型材及管材产品以现代计算机辅助工程 CAE 为核心技术进行孔型设计，采用反映轧制过程多阶段、多影响因素的精确数学模型，在满足咬入及变形条件、孔型中稳定条件以及设备能力和电机负荷等限制条件下，进行孔型优化设计,既获得满足要求的轧材几何形状、尺寸精度、表面质量和组织性能等，又达到高效率生产的目的。其设计系统的核心是应用计算机优化获得最佳孔型系统、轧辊及孔型配置以及最优工艺控制方案和工艺控制模型，还可以对孔型设计结果进行计算机模拟，根据模拟结果再对孔型设计方案进行必要的修改，用计算机模拟和优化加速孔型设计进程、提高孔型设计质量（包括安全性、可靠性、共用性等），减少或代替试轧过程。 该技术可应用于各类棒、线、型材及管材等轧制过程的孔型设计,其中包括：螺纹钢筋（包括切分轧制）、圆钢、方钢、角钢、槽钢、工字钢、 轻轨、重轨、扁钢、球扁钢、H 型钢、T 型钢等各类简单断面、复杂或异形断面型材等；热弯或冷弯型材等；管材孔型设计（包括穿孔机孔型、连轧管孔型以及周期式冷轧管机组）等。连续式轧机、半连轧、万能轧制法以及横列式轧机等；环件轧制等特种轧制工艺。钢种：各类碳素钢、碳结、优质碳结、各类合金钢和特殊钢等。

本发明涉及通信感知一体化技术领域，具体为一种基于固定翼无人机能耗最小的优化方法。本发明中，固定翼无人机和基站共同构成了双基地合成孔径雷达，无人机依次收集感知目标反射的基站下行信号，并回传至基站端进行目标识别与成像。通过对系统模型的分析，构建了相应的优化问题。提出的方法采用了连续凸近似、引入辅助变量和凸差规划等技术手段，将原本难以求解的非凸问题转化成易于求解的凸问题，实现了无人机三维飞行轨迹和回传通信功率的联合设计与优化。与现有方法相比，本发明显著降低了无人机执行通信感知一体化任务的能量消耗，提升了系统能效。同时，对不同距离的目标均能得到良好的成像质量，充分体现了该方法的普适性与实用性。

本研究基于重氮工艺反应热危险性，利用先进的热分析设备（反应量热仪RC1、绝热量热仪ARC、差示扫描量热仪DSC）对重氮工艺进行分析，通过测量获得重氮工艺的目标工艺温度、失控后体系能够达到的最高温度、失控体系最大反应速率到达时间为24小时对应的温度、技术最高温度等数据，改进工艺参数，降低工艺的热危险性，防止失控反应，提高化工工艺的本质安全性。

项目来源于国家科技部 “973”重大基础研究、“863”重点项目和上海市重点项目，旨在解决工业发酵过程优化与放大中的科学问题和生产实践推广，此技术可广泛应用到生物制药、食品工业、化工、农业等多个应用领域，开发的技术及工艺、工程和装备均处于国际先进水平。 项目技术特点： （1）提出了工业发酵过程工程的多尺度优化理论，建立了基于细胞代谢的宏观代谢流检测与控制和参数相关分析的优化研究方法，建立了基于细胞生理代谢特性和反应器流场特性相结合的工业发酵放大方法； （2）研制了专门用于发酵过程优化与放大研究用的装备，并应用到工业发酵过程中； （3）建立了基于工业发酵过程数据处理与实时远程诊断的工业发酵过程信息处理系统； （4）开发了专门用于过程优化与放大研究用软件包； （5）已应用到十余个产品的过程优化中，产品产量大幅度提高； （6）实现生物过程工艺、工程、装备一体化研究。 曾三次获得国家科技进步二等奖，近年申请专利十余项。

成果的背景及主要用途： 天津大学结合三门峡水利枢纽管理局委托“三门峡枢纽多模目标优化调度研究”项目和教育部骨干教师基金“粘性泥沙的力学模型和人工智能模拟复合模拟研究”项目开展了多沙河流水库水沙电的多目标优化调度的研究工作。采用科学的理论方法和先进的技术手段，创新地研究调度管理系统中涉及的水文预测、泥沙冲淤的智能快速模拟、高含沙洪水的“揭河底”现象的特征机理、多目标优化调度、实时短期调度、调水调沙等问题，以便使水库优化调度管理系统更科学化、智能化、系统化。本研究项目的进行与研究结果，有利于协调解决目前防洪、供水、泥沙淤积与蓄水发电等多目标的优化调度的问题，确保在改善多沙河流水库库区、下游水库及其河道的泥沙淤积情况的同时增加发电量，提高社会效益和经济效益，在全国用电紧张、更加注重社会效益和生态效益保护的今天，本项目的研究有重大的现实意义和实用价值。 技术原理与工艺流程简介： 本项目主要利用混沌神经网络模型对黄河中下游中长期径流和含沙量进行了预测，并利用模式识别的方法随机模拟了洪水过程中的流量过程线和含沙量过程线；对影响潼关高程和水库泥沙淤积量的相关因子进行优选，并利用其训练神经网络；将 BP 人工神经网络模型运用到径流量的预测，水库泥沙淤积、潼关高程中去，进行计算和预测；建立随机微分方程模型，确定水库断面水库进行多目标优化调度。在完成上述专业模型系统的设计开发基础上，将利用多目标系统决策分析理论，通过从下到上逐级控制，并协调各子系统的运行关系，使各子系统既能实现各自目标，又能满足彼此的制约关系，从而实现整个枢纽的综合最优调度。 技术水平及专利与获奖情况： 该项成果达到国际先进水平。应用前景分析及效益预测：水库多目标优化调度的效益极为明显，往往是在不增加水利枢纽运行和管理成本基础上实现的效益，在水资源日益短期的形势下，其重要性也日益突出。本项目所研究的多沙河流以水、沙、电多目标优化调度系统，可为解决防洪、供水、发电与减淤的矛盾提供新的技术手段和理论方法，可以应用到黄河等多沙河流的各个水利枢纽的优化调度运行中，能实现水库枢纽经济效益、社会效益和生态效益的综合优化及和谐统一。还可以应用到含沙量较小（但又必须涉及泥沙问题）的河流上的各个水库枢纽上，如三峡水库等，应用范围极为广泛，具有广阔的应用前景。 应用领域：水利水电工程运行管理。 合作方式及条件：技术服务。

本发明公开了一种基于多尺度空洞融合迭代优化的增强图像隐写，适用于图像隐写领域，包括以下步骤：使用封面图像C获取其对应的增强图像E后，分别对其进行特征提取，后引入多尺度空洞融合的注意力机制；再将两个图像的特征融合得到图像X；之后与秘密连接形成载密张量M；编码器接收三个输入：图像M的特征、当前的扰动，以及这个扰动的损失函数的梯度进行拼接形成GRU单元的输入；通过反复应用编码器，最终生成的隐写图像；解码器接收编码器生成的隐写图像，经过一系列卷积，从隐写图像中恢复原始的隐藏信息；批评者网络来评估生成的隐写图像的自然性，并提供反馈；重复步骤2到5。最终生成的图像即为包含隐藏信息的隐写图像。本方法将学习和迭代优化方法结合起来，在双通道输入图像增强下结合多尺度融合注意力机制，从而找到图像中更适合隐藏信息的部分，使生成的隐写图像更加隐蔽。

本发明公开了一种考虑停电损失系数的PMU优化配置方法。输入电力系统的初始信息；利用遗传算法进行初始化种群，设置染色体个数和最大遗传代数；判断多个网络拓扑是否均满足数值可观性，若满足则计算多个网络拓扑下的停电损失，并得到最小的停损系数，否则将目标函数值设为上限值；将最小停损系数与系统要求的停损系数作比较，若小于则计算目标函数值；否则将目标函数值设为上限值； 计算个体适应度并进行排序，选出最优个体及其目标函数值，用赌轮盘算法产生下一代个体；根据最大遗传代数选择进行下一轮迭代或输出最优解。本发明不但能够保证电力系统在正常情况下的完全可观性，而且能够在线路N?1故障下满足相应的停损系数要求。

1、华中8型高档数控系统 国家重大科技专项成果   高速高精·多轴多通道·智能控制 华中8型高档数控系统是华中数控研发的新一代全数字总线式高档数控系统，突破了一批关键核心技术，如：NCUC高速现场总线，多通道、多轴联动控制技术，纳米插补技术,前瞻预读功能，小线段高速平滑，双轴同步控制，刀具空间长度补偿（RTCP），复合加工，误差补偿，对话式式编程等。2016年4月10日，华中8型通过中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定，鉴定委员会专家一致认为“该系统各项功能、性能、可靠性达到国外同类系统水平，可替代进口”。2018年，华中8型高档数控系统荣获国家科技进步二等奖。 目前，华中8型数控系统已实现数万台销售。其中，既包括量大面广的数控车床、车削中心、数控铣床、立式加工中心、卧式加工中心、钻攻中心等中、高档数控机床，还包括与重大专项配套的近千台高档数控机床，产品覆盖十余类规格的机型，领域涉及航空航天、军工、能源装备、汽车制造、3C加工等，是配套最多的国产高档数控系统。 2、华中9型-新一代人工智能数控系统 华中数控本次展会隆重推出的华中9型智能数控系统，集成AI芯片，融合AI算法，实现数控系统的自主感知、自主学习、自主决策和自主执行，是新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合的典范，为数控机床智能化构筑开放平台，为先进制造的数字化、网络化和智能化开创路径。 Part 1: 构筑智能新平台 HNC9智能数控系统（E1-A201） 新一代智能数控系统——华中9型，践行“智能+”为机床赋能的创新理念，构筑人（H）-机（P）-信息（C）融合的数字孪生系统（S）（HCPS）。华中9型深度融合大数据与人工智能技术，打造“端-边-云”的智能体系架构，形成三个平台：集成AI芯片的智能硬件平台、支持AI算法的智能软件平台、构建智能APP生态的开放平台，实现“1-3”的体系创新。   Part 2: 践行智能新模式 华中9型遵循“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”的新模式，构建机床数字孪生，探索机床实现智能的新方法！ 自主感知：指令域大数据 独创的指令域大数据分析方法，采集、汇聚数控系统内部电控大数据和外部传感器数据，形成指令域“心电图”，实现大数据与加工工况的关联映射，构建由机床全生命周期大数据描述的数字孪生。 自主学习：融合建模 借助具有“因果关系”的数理模型和具有“关联关系”的大数据模型，独创性地将数理模型与大数据模型进行融合建模，实现对机床动态行为的自学习和认知理解，构建由机床动态模型描述的数字孪生。 自主决策：i代码 利用所获得的数字孪生，进行虚拟加工，并预测加工效果。根据预测结果，自动进行多轮优化迭代，最终生成多目标智能优化的“i代码”，实现自主决策。 自主执行：双码联控 独创的双码联控技术，让传统数控加工的“G-代码”（第一代码）和多目标智能优化的“i-代码”（第二代码）同步运行，实现优质、高效、可靠、安全的数控加工。 华中9型以融合建模为核心，以“指令域心电图”、“i代码”和“双码联控”为关键技术，形成“1-3”的技术创新，支撑着华中9型实现“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”智能创新的新模式。 Part 3: 打造智能新应用 华中9型围绕“质量提升、工艺优化、健康保障、生产管理”四类智能化应用场景，华中9型支撑用户开发智能APP，打造机床智能应用新生态。 1、四类应用 1）质量提升 （1）智能轮廓误差补偿 高速高精是数控加工永恒的主题。加工速度越高轮廓误差越大，如何保障高速加工时零件加工精度，是智能化需要解决的难题之一。 华中9型通过建立机床进给系统动力学和大数据融合模型，精确预测零件轮廓误差，生成轮廓误差补偿的“i代码”，有效提升零件的轮廓精度，实现机床动态精度的“由丝入微”。 （2）热误差补偿 热误差是机床的主要误差来源之一，热误差补偿是提升机床加工精度的重要手段。 华中9型利用机床温度数据、内部电控数据和机床热变形数据，训练深度神经网络，预测机床热变形规律，对热变形进行补偿，保持机床加工精度的稳定性，缩短热机时间。   2）工艺优化 加工工艺参数与数控机床实际加工能力的自适应，实现加工效率的最大化，是数控机床加工永恒的目标，也是智能化在数控机床上发挥作用的重要场景。 华中9型建立切削机理与切削大数据的融合模型。通过虚拟加工，精确预测机床响应，并进行迭代优化，生成优化“i代码”。在加工中自主优化工艺参数，有效提高加工效率。 3）健康保障 机床运维困难且复杂，故障后维修是行业常态。让数控系统像经验丰富的机床运维工程师一样，从机床运行时的蛛丝马迹中辨别机床健康状态的变化，是实现机床可预测性维护的关键。 华中9型通过运行独创的机床健康状态“铁人三项”自检程序，提取、积累机床全生命周期运行大数据，融合AI算法，建立机床健康指数变化模型，实现对机床健康状态的评测和预警。 4）生产管理 机床从生产、装配到加工运行过程，缺乏对机床状态数据的采集、分析、记录的工具，无法实现对机床全生命周期的监测与管理。 华中9型通过数控机床互联通讯协议NC-Link，汇聚机床装配、调试、补偿、健康保障及使用过程数据。在iNC-Cloud工业大数据平台上，建立机床数据档案，实现机床全生命周期的运维和管理。 2、N个智能机床 以华中9型智能数控系统为平台，与秦川机床集团等机床企业，“深度融合，联合攻关，协同创新”，研制了智能精密加工中心、智能五轴加工中心、智能高速轮毂加工中心、智能车削中心、智能凸轮轴磨床、智能螺杆磨床、智能滚齿机等不同领域、多种类型的智能机床。推动机床的智能化转型升级，助力机床动态精度由丝入微。 在智能五轴加工中心中，通过综合应用轮廓误差补偿、静摩擦力补偿、工艺参数优化等智能化技术，小叶轮加工效率与加工质量达到世界先进水平。 在智能精密加工中心中，通过综合应用空间误差补偿、智能温度管控、智优曲面等智能化技术，使得新能源汽车涡旋压缩机零件加工精度提高到0.006mm以内，达到世界先进水平。 此次展会期间，华中数控与多家机床企业一起联合研发的配置华中9型智能数控系统的iNC-MT智能机床即将首秀！ Part 4: 引领智能新路径 新一代人工智能技术与数控机床融合应用，将为数控机床产业带来新的变革和发展机遇。 华中9型实现了1架构，3平台，1核心，3关键，结合4类场景，实现了N种机床的智能实践，形成华中9型“13134N”体系，将推动数控机床“提质增效，由丝入微”，引领数控技术创新发展。 华中数控，与智能技术“同频共振”，助中国制造“开道超车”。

一种考虑机床几何结构误差的多轴数控加工后置处理方法，根据机床结构分别建立不含结构误差的机床运动变换链和含有结构误差的机床运动变换链，采用不含结构误差的机床运动变换链求解刀具运动的各运动轴理想运动坐标，该理想运动坐标中不考虑机床结构误差。之后采用含有结构误差的机床运动变换链计算运动计算上述理想运动坐标的补偿量，通过补偿该理想运动坐标，使得机床的实际运动轨迹与设定运动轨迹之间的偏差在允许范围之内，保证刀具实际轨迹与设定轨迹的一致性。本发明弥补了传统后置处理方法的不足，可以实现包含机床几何结构误差的多轴后置处理，有助于提高机床加工过程中的运动精度，提高零件加工质量。