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通渭县农业系统仿真模型,通过基本运行的180对仿真数据与前15年的统计数据比较检验,结果表明,模型有效度为85%,可用于预测。该县农业发展的4种选择方案——农主型、林主型、牧主型和综合型,在IBM PC/XT计算机上进行1985—2030年仿真实验。文中分别讨论了几种主要目标——农林牧各业的土地利用面积、产值和粮食总产量在3个发展阶段1990年、2000年和2030年的动态变化趋势。应用多目标模糊评审技术确定了4种方案的最佳选择。从经济效益、生态效益、社会效益和可行性的总体效益权衡,综合型方案最好,可以作为该县农业发展模式。预计到本世纪末和2030年,该方案总产值将分别增加1.56倍和5.54倍。 相似文献
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根系水质模型中土壤与作物参数优化及其不确定性评价 总被引：9，自引：5，他引：4
农业系统模型参数优化存在很高的不确定性,是模型应用研究的重点和难点。该研究利用自动优化程序PEST(parameter estimation software)对根系水质模型(root zone water quality model,RZWQM)中土壤参数(土壤水力学参数和根系生长参数)和作物遗传参数进行了优化,结果表明PEST优化模拟结果明显优于传统试错法的校正结果,且具有较高的参数优化效率。模型参数优化不确定性评价表明校正数据和参数初始值的选择、土壤水力学参数估算方法、不同类型参数间的相互作用以及优化目标方程(误差来源计算)都明显影响模型模拟结果。以上过程中土壤水力学参数优化值差异较小,但其土壤水分特征曲线却明显不同。通过以上评价分析提高了RZWQM相关参数优化结果的可靠性及其模拟功能,降低了模型参数优化的不确定性,为PEST优化其他模型参数提供了重要支持。 相似文献
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应用自组织理论研究中观层次的部门经济系统,建立了一个反映供需关系的非线性微分方程模型体系。这个模型体系包含4个基本方程:(1)用价格因子作修正的Logstic方程——需求方程;(2)用价格因子作修正的Cobb—Doglas方程——供给方程;(3)包含折旧形式和折旧率的供需平衡方程;(4)以市场调节的商品量与计划调节的商品量之比RA为随机变量的概率守恒方程。应用这个模型体系,以系统动力学方法模拟求解,对河南省机械电子工业系统的行业结构调整作实证分析,取得了可操作的比较满意的结果。 相似文献
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跨流域多水源多目标多工程联合调水仿真模型—南水北调东线工程 总被引：9，自引：1，他引：9
南水北调东线工程是我国水资源优化配置的一项战略性基础工程。以系统分析的思想为基础,对跨流域多水源多目标多工程调水所涉及的水资源问题分析研究,建立南水北调东线工程联合调水仿真模型,提出了调度模型的计算过程以及调算的水文系列和计算时段。建立仿真模型的目的是为南水北调工程决策提供方便实用的科学分析工具和仿真平台,为工程的决策提供技术支持。 相似文献
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水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化调度3个方面的研究进展进行了系统综述。同时指出了当前农业灌溉水资源优化配置中存在的主要问题和未来研究方向,研究认为当前的农业灌溉水资源优化配置应在如下4个方面进行完善：1）建立更具生理意义的作物水分-产量-品质模型;2）在气候变化和人类活动的情景下实现农业灌溉水资源的优化配置;3）构建全面考虑水源、渠系、灌区面积、作物配置以及生育阶段的系统性农业灌溉水资源优化配置模型;4）建立以棵间蒸发最小为目标的动态灌溉优化决策模型。研究可为中国的粮食安全和水安全提供理论指导。 相似文献
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摩擦耦合是流体与管壁之间相对运动产生粘性摩擦力而形成的边界接触耦合。在流体高频运动的范围内,摩擦耦合的特性变得相对更加复杂,将直接影响管道系统的水锤演化。为了研究在实际管道中水锤的变化情况,本文基于Zielke模型对流固耦合作用(fluid-structure interaction,FSI)4-方程模型(four-equation model,4EM)建立的4-方程摩擦模型(four-equation friction model,4EFM)结合广义不可逆热力学理论(extended irreversible thermodynamics,EIT)进行改进,建立改进4-方程摩擦模型。通过MATLAB软件利用波速调整(wave-speed adjustment,WSA)插值方法的特征线法(method of characteristics,MOC),对新疆生产建设兵团第十三师自压输水管道中的关阀水锤压力进行数值计算,结果表明改进4-方程摩擦模型的计算结果相比4-方程摩擦模型以及其他计算模型与实测值具有更好的一致性,WSA相比其他线性插值方法可以减小插值误差。该改进模型可以应用在计算机中进行长距离重力流输水过程的水锤压力计算。 相似文献
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潜在蒸散发是水文循环和能量循环的一项重要组成,准确估算蒸散发对农业水资源有效利用具有重要的理论和现实意义。为获得精度稳定可靠的蒸散发估计值同时只需较少的气象资料,以沂沭河上游流域(临沂控制站)为研究区,提出改进的双线性曲面回归模型(bilinear surface regression model,BSRM)计算站点的潜在蒸散量。以实测蒸发数据折算的陆面潜在蒸散量为标准,同时以彭曼公式(P-M)为参考与之对比,检验和评价3种BSRM模型的精度,并分析各气象因子对潜在蒸散量的影响。结果表明:3种BSRM模型中,基于日照百分率、气温和相对湿度建立的双线性曲面回归模型模拟精度最高,以基于日照百分率计算的太阳辐射、气温、相对湿度建立的双线性曲面回归模型次之,以基于Hargreaves-Allen方程计算的太阳辐射、气温和相对湿度建立的双线性曲面回归模型模拟精度最差。基于日照百分率、气温和相对湿度建立的BSRM模型的模拟精度略优于P-M公式,但所需的气象因子较少,计算方法简单;且受气象因子的变化影响较少,模拟精度稳定可靠,是一种有效的替代方法。 相似文献
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水田激光平地机调平系统动力学建模 总被引：1，自引：3，他引：1
为实现基于动态过程模型的控制,提高平地机调平控制系统控制精度和稳定性,该文建立平地机调平系统动力学模型。水田激光平地机调平系统是一种典型的机械电控液压一体化结构,该文建立其从比例阀输入电流至平地铲水平倾角的动力学模型。首先根据平地机调平物理系统结构与工作原理,在简化和假定条件下,建立平地机调平系统受力分析图,以此分析和建立基于微分一代数方程的动力学模型,即DAE(differential—algebraic equations)模型。通过求解DAE模型,得出输入电流与输出平地铲角度的仿真结果,并用试验方法将仿真结果与实际结果对比来验证模型。结果表明该文提出的系统模型能较好地描述平地机调平系统动态响应。该文提出的研究方法不仅对不同机型的平地机机械设计与控制系统设计有指导意义,还对其他机电液一体的农机作业机械动力学建模与试验验证提供参考。 相似文献
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农村主动型配电网优化调度线性模型与算法 总被引：4，自引：2，他引：2
针对电源出力对电网损耗和电压分布的仿真研究表明,沿减小节点电压偏移和提高电网电压水平2个方向搜索可以获得最佳调度方案。为了优化调整分布式电源出力使主动型配电网供电成本尽可能小,该文在对分布式电源对配电网电压分布与线损影响仿真分析的基础上,提出了一种主动型配电网实时优化调度线性化模型和求解方法,分别通过在迭代计算中逐步缩小节点电压限值区间和求解在相同电压偏移前提下全网电压水平最高的优化计算实现最优调度方案的搜索。由简化的配电网回路电压方程,将节点电压表示为节点注入功率的线性函数,从而得到优化调度线性模型,并用IEEE33节点算例验证了模型和算法的有效性。研究结果可为主动配电网优化调度决策方案提供参考。 相似文献
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大型泵站系统运行优化模型与节能效果比较 总被引：4，自引：4，他引：0
为了解大型泵站系统运行优化节能效果,分析了大型泵站优化运行方案的研究优化范围。以泵装置效率最高为优化目标,建立了单台机组变角运行优化模型和变速运行优化模型;在抽水流量和装置扬程一定的情况下,以运行费用最低为优化目标,建立了单座泵站、并联泵站运行优化模型;在抽水体积一定的情况下,考虑扬程变化和分时电价,以运行费用最低为优化目标,建立了单座泵站、并联泵站、并联泵站系统和梯级泵站系统的运行优化模型。3个应用实例考虑的优化范围与影响因素不同,优化计算结果表明,单台机组最优叶片角度下泵装置效率较设计角度最高可提高4.21个百分点;实行分时电价、变角调节的单座泵站系统运行优化方案和梯级泵站系统运行优化方案分别较设计方案节约电费5.64%和6.83%。提出了大型泵站系统运行优化建模时应综合考虑输变电、泵站和河道输水三方面能量损失。优化范围与考虑的因素越全面,节能与节约电费效果越显著。 相似文献
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基于“源”、“汇”过程的农业非点源污染模型构建及应用 总被引：2，自引：1，他引：1
根据农业非点源污染产移特点, 将农业非点源污染模型分为田间产污的“源”模块以及模拟污染物在排水沟渠中运移的“汇”模块, 其中“源”模块又包括农田灌溉(降水)排水子模块及农田灌溉(降水)排水中污染物浓度计算子模块。应用DRAINMOD模型模拟田间尺度的灌溉(降水)排水, 同时将农田的施肥和灌溉过程“合成”作为田间污染物浓度的脉冲输入, 以逆高斯分布作为综合作用函数, 建立农田尺度的灌溉排水污染物浓度估算模型, 二者结合构成农业非点源污染田间产污模块; 应用一维水动力学基本方程和非保守性污染物迁移方程, 建立农业非点源污染物沟渠“汇”模块。并以黄河上游青铜峡灌区为例进行了示例应用, 依据典型田块以及排水沟渠农业非点源污染监测试验资料, 结合灌区作物种植结构, 计算了2008年5~9月青铜峡灌区输出污染负荷, 结果为盐分470 099 t、总磷98.17 t、总氮3 593 t、硝态氮2 122 t、氨态氮426 t。通过示例验证, 表明所建模型具有较好的模拟效果, 可进一步推广应用。 相似文献
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以宜昌县为例，在系统分析该县农村能源、农村经济和环境之间的关系及农村能源建设现状的基础上，建立了该县能源生态工程建设系统的结构模型及系统动力学模型，经过DYNAMO语言反复的仿真试验，研究该能源生态工程建设系统在当今市场经济的条件下未来30年的发展趋势，观察系统状态的动态变化。模拟结果表明：通过大力发展小水电、沼气和努力提高热效率，30年后，该县薪柴和秸秆的供能比例从54.73%下降到34.03%，土壤有机质从1.2 g/kg增加到2.0646 g/kg，森林覆盖率从32.3%提高到60.6%，实现了能源、生态效益同步增长。 相似文献
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植物侧根对土壤牵引效应的计算机仿真 总被引：3，自引：1，他引：3
植物侧根对土壤增强和斜坡稳定具有重要作用，探讨根土作用的机械效应，建立侧根对土壤牵引效应模型为定量分析植被生态护坡奠定了基础。但多侧根对土壤的牵引效应较复杂且难于分析求解，使计算机仿真成为有效研究方法。该文分析了多侧根对土壤牵引效应的力学过程，建立了可用于计算机仿真的多侧根土壤牵引效应模型，并以MATLAB为工具，建立了仿真系统。通过计算机仿真，为复杂的多侧根土壤牵引效应的分析提供仿真平台，不仅可以求解计算模型，而且还能通过改变模型的输入变量和模型参数对模型的系统行为进行观察和预测。最后，以云南松侧根为例进行了仿真和试验测试，结果表明仿真模型具有一定的精度，所建立的仿真系统是有效的。 相似文献
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土壤侵蚀模型是预报水土流失、指导水土保持措施配置、优化水土资源利用的有效工具。根据土壤侵蚀模型发展过程的特征,从时间上划分了土壤侵蚀模型发展的3个阶段,即通用土壤流失方程(USLE)建立以前的时期、USLE的建立及发展的时期和土壤侵蚀模型百家争鸣时期。介绍了世界上一些基本的土壤侵蚀模型,从而概述国外土壤侵蚀模型的发展过程。 相似文献
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基于改进多目标进化算法的温室环境优化控制 总被引：5，自引：4，他引：1
该文围绕温室环境控制问题,以温湿度2个主要环境因子为研究对象,建立了温室环境动态模型。设计1种基于改进的非支配排序多目标进化算法(modified non-dominated sorting evolutionary algorithm,MNSEA-II)的双比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制器的多输入、输出温室控制系统,以误差平方矩的积分型(integrated time square error,ITSE)为性能指标,使用多目标进化算法对其确立的目标函数进行寻优,求出Pareto最优解,进而对PID控制器的参数进行整定,使系统获得良好的控制性能。本文以Matlab/Simulink为仿真环境,对此温室控制系统进行了仿真研究。结果表明了温室模型的合理性和多目标进化算法优化的PID控制方法的有效性。 相似文献