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当期目录

    2020年, 第34卷, 第2期 刊出日期:2020-03-18 上一期    下一期
    车辆工程
    基于改进遗传算法电动汽车变速器参数设计与优化
    詹长书,王 清
    2020 (2):  1-5.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.001
    摘要 ( 312 )   PDF(1993KB) ( 399 )  
    为增加纯电动车行驶里程,以某款只匹配主减速比的纯电动物流车为原型,改为两 挡传动比配置,对传动比参数进行优化以提高电机工作效率。通过 Cruise与 Isight联合仿真,利 用 2种改进遗传算法优化得到 2种不同方案。利用多岛遗传算法(MIGA)优化获得经济性最优 方案 1,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)优化获得兼顾经济性和动力性的方 案 2,为电动汽车变速器设计与速比优化提供了参考。
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    锂离子电池分数阶等效电路模型低频参数演变规律研究
    龚敏明a,b,卞景季a,b,孙丙香a,b,王占国a,b,阮海军a,b,何锡添a,
    2020 (2):  6-14.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.002
    摘要 ( 318 )   PDF(1207KB) ( 689 )  
    基于 EIS建立了分数阶等效电路模型,对阻抗谱进行拟合时,发现分数阶模型能以 更少的元件得到和多阶 RC模型一样的精度;在低频区,分析了不同荷电状态(SOC)下模型的 参数变化规律,对比了 1阶 RC电路的精度,结果显示分数阶模型有更小的拟合误差。研究了 模型参数随频率的演变规律,结果显示:模型的内阻元件几乎不随激励频率的变化而变化,常相 位元件参数与激励的周期呈一次函数关系。
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    退役锂电池快速评价及分选方法研究
    殷娟娟1,王伟贤2,袁小溪2,许 伟3,李 想4,何正旭1
    2020 (2):  15-23.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.003
    摘要 ( 401 )   PDF(1882KB) ( 429 )  
    针对退役锂电池梯次利用的问题,分析总结了现有梯次利用锂电池一致性判断方 法的局限性。根据锂电池放电状态过程中不同放电倍率下对应的状态电压和状态电阻对不同 单体锂电池的表现不一致性,提出了一种锂电池评价指标电池系数;根据该指标利用层次聚类 分析和最小二乘原理建立了一套关于锂电池快速评价分选的流程,实现了对退役锂电池的快速 分选。实验结果表明:通过该流程对锂电池的评价和分选最多只需要进行一次放电。
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    分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制研究
    张新锋a,b,朱 明a,b,王奥特a,b
    2020 (2):  24-31.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.004
    摘要 ( 265 )   PDF(1324KB) ( 584 )  
    根据分布式驱动电动汽车电机转矩可独立控制、轮胎纵向力可灵活分配的特点,通 过控制轮胎纵向力产生附加横摆力矩的方法提高车辆的横摆稳定性。设计了分层控制器对车 辆横摆稳定性进行研究,上层控制器利用滑模控制方法计算保持车辆稳定的附加横摆力矩;下 层控制器分别利用液压差动制动分配方法与平均分配方法分配附加横摆力矩。基于 Matlab/ Smulink与 CarSim仿真环境,选取双移线路面进行车辆横摆稳定性仿真。研究结果表明:施加 控制器作用后,可使车辆横摆角速度较好地跟随理想值并将质心侧偏角控制在 2.5°以内,车辆 具有较好的轨迹保持能力与行驶稳定性。两种力矩分配方法均能得到较好的控制效果,其中平 均分配方法控制效果更优。
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    基于 SPC5634的纯电动汽车整车控制器软件开发与实验
    邓 涛1a,1b,邓 彪1a,宋 刚2
    2020 (2):  32-39.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.005
    摘要 ( 339 )   PDF(2894KB) ( 404 )  
    根据某纯电动汽车整车控制需求,基于 32位 SPC5634的整车控制器硬件进行软件 开发,搭建整车控制模型,并进行验证和优化。采用 BuildModel进行编译,自动生成相应的应 用层程序和底层驱动程序。将程序下载至控制器中,通过 MIL、SIL/PIL和 HIL仿真验证程序的 有效性,并对模型中的限速功能和驻坡功能进行实车测试。结果表明:该模型符合设计需求,与 传统的手写代码开发模式相比有效缩短了开发时间,提高了开发效率,可满足当前电动汽车行 业的开发需求。
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    计及循环寿命的锂离子电池优化使用研究
    李旭玲1,刘 梦2,3,姜久春2,3,梁 晖2,3,高 洋2,3,何雪枫1
    2020 (2):  40-46.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.006
    摘要 ( 348 )   PDF(1950KB) ( 518 )  
    提出了一种缩短锂离子电池荷电状态使用区间并降低荷电状态高端充电电流的锂 离子电池使用方法。以 25Ah三元锂离子电池为研究对象,设计了所提优化使用方法与不考虑 放电深度和充电电流的电池使用方法的对比循环寿命试验,从电池容量、Ah吞吐量两方面对比 分析了 2种试验结果。利用锂离子电池老化过程中容量增量曲线的变化特性分析了 2种使用 方法的电池循环寿命衰减特性,以证明所提锂离子电池使用方法的有效性和安全性。
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    基于城市干道十字路口场景下的纯电动汽车多目标优化研究
    褚观耀1,程 前1,2,吴文文2,邵毅明2,蒋工亮2
    2020 (2):  47-56.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.007
    摘要 ( 211 )   PDF(2684KB) ( 209 )  
    基于城市双向六车道十字路口的场景下对某款纯电动汽车的 9种运行轨迹进行分 析,研究其安全性、节能性和舒适性等问题。首先建立纯电动汽车安全、节能和舒适多目标模 型,对车速、加速度、总加权加速度均方根等条件进行约束;再利用含有精英策略的 NSGAⅡ算 法对车速、加速度、总加权加速度均方根值等约束条件下进行优化求解,得到 Pareto最优解;最 后结合 Advisor中的欧洲驱动工况 NEDC仿真验证纯电动汽车多目标优化模型的准确性。结果 表明:目标函数兼顾了纯电动汽车安全性、节能性和舒适性等因素,得到了纯电动汽车在双向六 车道十字路口下的最优运行轨迹和最佳道路宽度。本研究不仅弥补了纯电动汽车在城市干道 十字路口场景的学术空白,还为纯电动汽车在安全性、经济性、舒适性的通行方面提供了理论依 据和参考。
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    协同线圈对电动汽车动态无线充电系统的影响分析
    刘晋霞,李庆烨,刘宗锋
    2020 (2):  57-63.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.008
    摘要 ( 208 )   PDF(2013KB) ( 224 )  
    针对现有动态无线充电系统传输性能较低的问题,提出了一种加载协同线圈电动 汽车动态无线充电系统,建立了系统的数学模型。利用遗传算法对该系统的传输性能进行求解,发现耦合系数在一定范围内,该系统具有较好的传输性能。分析等效负载对传输性能的影响,得出在等效负载范围内该系统均具有较好的传输性能。在耦合系数 k1、k2、k3 的取值范围 内,k2对系统传输性能影响最大,传输效率、输出功率随 k2的增大分别呈明显增大和减小趋势; k3对系统传输性能影响次之,当 k1、k2分别固定时,传输效率、输出功率随 k3的增大均分别有较小减小和增大趋势;k1对系统传输性能几乎无影响。
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    混动汽车启动抖动问题分析及优化
    潘云伟,颜伏伍,刘宗成,唐世坤,李 进,李 玲
    2020 (2):  64-68.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.009
    摘要 ( 552 )   PDF(2031KB) ( 281 )  
    针对启动抖动会严重影响整车 NVH性能的问题,研究了某 SUV混动车型启动工 况下的整车抖动问题,确定了启动抖动产生的根本原因。通过制定一系列的试验方案进行对比 分析,并结合 LMS测试数据进行时域分析,明确导致整车启动抖动的根本原因是启动电机拖动 发动机过程中扭矩波动导致。根据“源 -路径 -响应”思路制定优化方案,对悬置与电机进行 优化。实车测试表明:优化后整车抖动量级明显减小,满足开发目标要求,证实了该优化方案可 以有效解决启动抖动问题。
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    机械·材料
    基于随机截尾数据的加工中心可靠性评估
    罗 静1,马仕川1,杨立波2
    2020 (2):  69-74.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.010
    摘要 ( 226 )   PDF(1116KB) ( 174 )  
    传统故障频次法在统计故障时间时,通常会忽视故障数据的随机截尾性,造成工作 总时间统计不准确,可靠性评估值偏低。运用故障总时间法,将随机截尾时间转化为加工中心 的故障总时间,采用图示法和赤池信息准则(AIC)初步确定故障数据分布模型,然后利用线性 相关性检验和 KS检验确定其最终分布模型,再根据可靠性函数进行可靠性指标的计算。本方 法评估出加工中心的 MTBF指标为1887h,相比于传统故障频次法的917h,更能客观反应加工 中心可靠性的真实水平。
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    熔体表面张力测量的轮廓拟合悬滴法研究
    刘 杰,佟邦维,郭健翔,郭 玮
    2020 (2):  75-80.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.011
    摘要 ( 216 )   PDF(1261KB) ( 234 )  
    基于轮廓拟悬滴法原理,设计制造了温度测量范围为 20~1000℃的高温熔体表 面图像提取设备,并于 Matlab平台下采用 Canny算子及坐标轮换法进行图像处理及拟合计算, 获得了理论误差为 1.012%的表面张力测量系统,应用该系统测量了四元混合溴化熔盐表面张 力于 400~600℃无分解熔融状态随温度的变化情况,与其他学者所测数据及理论分析进行比 较,差别低于 1.6%,测量系统可信度良好,可用于熔融态传蓄热介质表面张力的测量。
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    基于线接触加工的曲面与竖直平面相贯处刀位轨迹研究
    王 鹏1,王 莹1,王晋鹏1,王琨琦2,周 欣1
    2020 (2):  81-87.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.012
    摘要 ( 186 )   PDF(1462KB) ( 291 )  
    针对线接触加工二次曲面刀具轨迹规划的问题,结合线接触加工原理,通过各轴之 间的相对运动形式、结构系数、运动参数以及坐标变换顺序,得出铣刀侧刃机构的坐标变换矩阵 和位姿矩阵。以圆锥面和竖直平面相贯处为例,根据圆锥曲面和垂直平面 2个特征图元的导动 线数学方程,得到竖直相贯处线接触加工的刀位轨迹数学模型。通过实验,线接触竖直相贯处 时生成刀位数据,刀具沿导动线进行进给运动就可以完成平面与曲面竖直相贯处的线接触加工,验证了线接触加工曲面竖直平面相贯处的刀位轨迹规划的正确性。
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    改进的组合式 L形钢管混凝土 短柱轴压承载力研究
    曹 兵,陈俊达,陈 乐
    2020 (2):  88-99.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.013
    摘要 ( 170 )   PDF(5536KB) ( 196 )  
    为了研究改进的组合式 L形钢管混凝土短柱轴压承载力,在试验研究的基础上采 用有限元软件 ABAQUS建立了 20个改进的组合式 L形钢管混凝土短柱、18个改进的组合式 L 形空钢管短柱和 20个 L形纯混凝土短柱有限元模型,并对其轴压承载力进行计算和分析,主要 考虑了钢管厚度、混凝土强度、支撑钢板数量、矩形钢管长宽比和 U形钢长宽比等参数的影响。 研究结果表明,设置支撑钢板后试件的破坏形态发生了变化(包括局部鼓曲位置及大小);增加 钢管厚度和支撑钢板数量对延缓钢管发生过早局部屈曲的作用和提高钢管对核心混凝土的约 束作用更明显,设置支撑钢板后钢管和核心混凝土的应力分布更加均匀,其应力均值分别为 331.7MPa和 39.69MPa;钢管混凝土总承载力明显高于空钢管和纯混凝土单独承载时的承载 力之和,其提高幅度 β3最大可达 28.98%;增加钢管厚度和支撑钢板数量能够充分发挥钢管和 核心混凝土两种材料的承载性能,同时需进一步控制混凝土强度、矩形钢管长宽比和 U形钢长 宽比;文献[10]中所提轴压承载力计算公式的适用范围有所扩大,其适用的约束效应系数 ξ范 围变为 0.74~5.77。
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    铝锂合金酒石酸硫酸阳极氧化膜的低能耗封闭处理研究
    梁钊源1,2,麻彦龙1,2,3,朱彭舟1,2,刘 磊1,
    2020 (2):  100-106.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.014
    摘要 ( 235 )   PDF(2621KB) ( 345 )  
    对 AA2055铝锂合金进行酒石酸硫酸阳极氧化(TSA),并对氧化膜进行不同的封 闭处理。通过扫描电子显微技术(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)及动电位极化(PP),分别探究了 不同时间的热水封闭处理(HWS)以及不同温度的 Li盐封闭处理对阳极氧化膜形貌及耐蚀性能的影响,并对 2种封闭处理耐蚀性能的优劣进行对比评价。研究结果表明:经过 HWS后氧化膜 的耐蚀性能有所提升,但缩短封闭时间无法保证其耐蚀性能不受损害;当 Li盐封闭处理温度为 50℃时能获得良好的封闭效果,封闭温度比 HWS更低且耐蚀性能更优异。
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    智能技术
    基于变体 LSTM 的空压机排气压力监测研究
    王华秋1,武 林2
    2020 (2):  107-113.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.015
    摘要 ( 223 )   PDF(1506KB) ( 259 )  
    随着空调系统在工业生产中的应用越来越广泛,空压机作为空调系统中最为关键 的设备,其正常运行对整个空调系统的安全乃至工厂的正常生产都有重要影响。工厂的空压机 在运行过程中,排气压力的异常属于常见故障,为此,针对空压机排气压力的异常进行压力监 测,提出了一种基于变体 LSTM的空压机排气压力预测模型,用 Pearson相关性系数确定相关参 数,采用 3σ准则确定空压机排气压力异常故障阈值。根据工厂实测数据进行仿真实验,验证变 体 LSTM模型的有效性。实验结果表明:所提出的变体 LSTM模型对空压机排气压力的故障监 测具有更高的准确性。
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    基于ACB的接入控制因子优化计算方法
    汪 平,贺伟凇
    2020 (2):  114-119.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.016
    摘要 ( 210 )   PDF(1255KB) ( 253 )  
    针对随机接入信道的拥塞问题,提出了一种基于 AccessClassBarring(ACB)的接入 控制因子优化计算方法。通过分析混合网络中各终端成功接入基站的概率,获取达到最大成功 接入率的控制因子。按照随机接入过程进行仿真,统计成功接入的终端数量,与计算值进行比 较。仿真结果表明:对于不同的系统拥塞程度,利用该优化计算方法能获取合适的接入控制因 子,使两种类型终端的成功接入数量都达到最大值;根据各时隙中的拥塞终端数量动态地更新 ACB因子即可达到解决拥塞问题的目的。
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    优化形式下的稀疏表示分类器的人脸识别
    吉朝明1,宋铁成2
    2020 (2):  120-126.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.017
    摘要 ( 208 )   PDF(1512KB) ( 314 )  
    针对稀疏表示分类(sparserepresentationbasedclassification,SRC)算法在噪声、遮挡 或者光照变化等情况下面部图像识别率较差的问题,对 SRC模型进行算法优化,将 L1损失函 数替代 L2损失函数用以求解稀疏解,并且采用 L1范数和 L2范数对 L1损失函数最小化问题进 行正则化。在 3个具有挑战性的人脸数据集中挑选不同的光照、表情和遮挡条件时的人脸图 像,并适当地加入噪声,分析在不同数据条件下 SRC优化模型的性能,进而研究正则化参数在 数据样本与稀疏性之间的修正关系。实验结果表明:所提出的两种 SRC优化模型在不同的数 据库和样本间具有不一样的性能,L1损失函数与 L1正则化的组合在噪声条件时表现突出,L1 损失函数与 L2正则化的组合在遮挡条件下具有更高的鲁棒性。
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    信息·计算机
    一种非对称非局部变分图像复原模型
    陈明举1,2,林国军2,韩 强1,2,董林鹭2
    2020 (2):  127-132.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.018
    摘要 ( 202 )   PDF(1623KB) ( 187 )  
    非局部变分采用关于目标像素点对称的区域作为寻找相似信息的目标图像块,会 遗漏部分相似信息或无法找到相似信息,造成图像的非局部相似信息无法有效利用,图像复原 性能有限。为更有效地利用图像非局部相似信息,提出以关于目标像素点非对称的区域作为目 标图像块的非对称非局部变分模型。为有效求解该模型,通过图像平移将二维空间的非对称非 局部变分模型转变为三维空间的对称非局部变分模型,并给出该模型的交替 Bregman迭代求解 过程。通过对比实验证明:提出的非对称非局部变分模型更好地利用了图像的非局部相似度信 息,可复原更多的图像信息,获得的峰值信噪比与结构相似度都高于非局部变分模型。
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    计算机断层扫描技术在锂离子电池检测中的应用研究
    马天翼1,苏 素1,张 宗2,马德良2,刘仕强1,韦 振1,徐大鹏1
    2020 (2):  133-139.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.019
    摘要 ( 402 )   PDF(2473KB) ( 599 )  
    电动交通技术的不断发展对电动汽车的续航里程提出了更高的要求,同时也促进 了动力电池检测技术的发展。随着动力电池全生命周期和闭环产业链概念的提出,如何对动力 电池在非破坏性的前提下进行内部结构的检测是动力电池测评领域需要重点关注的问题。为 此,以不同型号的锂离子动力电池单体为研究对象,对于微米级计算机断层扫描这种无损检测 技术在锂离子电池内部结构分析中的应用方法进行了研究。研究结果阐明了锂离子电池的性 能衰减和内部结构安全隐患在计算机断层扫描检测中的具体表现形式,为锂离子电池技术发展 中的无损检测需求提出了解决方案。
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    利用矩阵性质消除短码直扩信号伪码盲估计中的酉模糊
    李科军,高 勇
    2020 (2):  140-146.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.020
    摘要 ( 181 )   PDF(1220KB) ( 213 )  
    在短码直扩信号伪码(pseudonoise,PN)序列的盲估计中,特征值分解(eigenvalue decomposition,EVD)算法、奇异值分解(singularvaluedecomposition,SVD)算法和压缩投影逼近 子空间跟踪(projectionapproximationsubspacetrackingwithdeflation,PASTd)算法常被用来估计 PN序列。然而,当非同步时延未知时,最大特征值和次大特征值可能相近,此时估计出的最大 特征向量实际上是最大特征值和次大特征值对应特征向量的任一非零线性组合,即估计出的最 大特征向量存在酉模糊,这会导致从最大特征向量中估计 PN序列的算法性能可能很差。针对 此问题提出了一种利用协方差矩阵性质估计 PN序列的算法。仿真结果表明:所提算法不仅能 解决非同步时延未知时估计 PN序列算法性能可能很差的问题,还能在低信噪比下获得良好的 估计性能。
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    利用 DCE-MRI结合改进卷积神经网络的MR图像自动分割与分类方法
    杨 珍,王 俊,辛春花
    2020 (2):  147-157.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.021
    摘要 ( 276 )   PDF(1480KB) ( 304 )  
    为鉴别乳腺良、恶性肿瘤,利用动态增强磁共振成像(DCEMRI)技术,结合混合集 成的改进卷积神经网络(MEICNN),设计了一种计算机辅助诊断(CAD)方法。首先,在预处理 阶段对输入的肿瘤图像进行背景缩减、对比度增强和乳房区域裁剪,采用全局 Otsu阈值分割和 形态学顶帽变换去除非损伤结构;然后,在定位阶段使用 ChanVese活动轮廓模型自动选取最 佳 ROI,采用基于紧致度的滤波方法减少假阳性;最后,在诊断阶段提出一种新的卷积神经网络 混合集成模型 MEICNN,用于乳腺良恶性肿瘤的分类。通过 112例 DCEMRI数据库上的实验 结果表明:相比其他几种较新的卷积神经网络分类方法,所提出的 MEICNN方法具有训练和测 试执行时间快、自由参数少、分类精度高等优点,可作为放射科专家分析乳腺 DCEMRI图像的 有效工具。
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    改进的 SLIC算法在彩色图像分割中的应用
    郭艳婕1,2,杨 明1,2,侯宇超1
    2020 (2):  158-164.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.022
    摘要 ( 264 )   PDF(1901KB) ( 303 )  
    针对简单线性迭代聚类(SLIC),仅考虑颜色和空间特征导致分割不准确的问题, 提出了一种改进的 SLIC分割方法。首先使用双边滤波执行图像增强,可以消除图像中的噪声 且保护边缘特征;然后使用结合自适应多阈值 LBP纹理特征的 SLIC算法将彩色图像分割为超 像素块;最后把超像素块通过 DBSCAN算法进行聚类合并,以获得分割后的结果图。实验结果 表明:所提方法对测试库中的图像分割是快速可靠的,能准确地分割图像边界并提取目标区域。 与现有的其他图像分割方法相比,该方法分割的准确度和效率得到了显著提高。
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    ACM选择系统结合改进 Chan-Vese模型的 自适应图像分割方法
    何 婷,郭艳光,辛春花
    2020 (2):  165-173.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.023
    摘要 ( 251 )   PDF(1663KB) ( 193 )  
    针对传统脑肿瘤人工分割方法稳定性与精确度不够高的问题,提出了一种 ACM选 择系统结合改进 ChanVese模型的自适应图像分割方法。提出的框架适用于 3种不同的局部 区域主动轮廓模型(LRACM):LGDF、改进 C-V以及 LBF,根据要处理特定图像集,提出的方法 可以自适应地选择其中最佳的一种模型来表示图像。首先,在学习阶段,其中一部分数据用于 在最佳 LRACM的选择任务中训练系统,并为此计算了平均值、调和平均值等 10个图像特征;然 后,在评估阶段,其余数据被测试以评估所提出的系统正确选择期望的主动轮廓模型的能力;最 后,使用支持向量机分类器对 3种模型所分割后的图像进行分类,将性能最好的模型作为所选 模型,进一步进行准确分割。使用脑图像数据库 BrainPerfusionDatabase的 MRI数据和艾伦脑 图像数据集进行实验。实验结果显示:相比仅单独使用其中 1种模型的 LRACM方法,提出的自 适应选择方法实现了最佳分割效果。
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    电气·电子
    基于元胞传输的高速公路节点耦合仿真模型
    庞明宝,赵冰心
    2020 (2):  174-180.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.024
    摘要 ( 192 )   PDF(1459KB) ( 227 )  
    研究基于元胞传输关系的高速公路节点耦合仿真模型的建立问题。从高速公路复 杂网络系统综合仿真模型建立需要出发,基于各路段传输关系,定义不同类型节点并建立其流 量动力学模型;按照节点传输关系建立高速公路节点耦合仿真模型。结合具体例子对所建立的 节点动力学模型、节点耦合模型通过流量比较、宏观基本图比较予以验证,在此基础上进行拥堵 下基于复杂网络牵制同步的高速公路多匝道协调控制实验研究。结果表明:所建立的交通流节 点耦合仿真模型能够从不同尺度映射高速公路节点及其关系,可用于基于复杂网络理论方法的 高速公路管理控制中。
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    基于 CAS优化的 LSTM 循环神经网络的高压断路器故障预测方法研究
    张 莲1,王 磊1,曹 阳2
    2020 (2):  181-187.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.025
    摘要 ( 267 )   PDF(1227KB) ( 283 )  
    在研究真空高压断路器运行历史数据的基础上,提出一种基于长短期记忆(LSTM) 循环神经网络的断路器故障时间序列预测方法,采用混沌蚁群(chaoticantswarm,CAS)优化算 法训练 LSTM模型,并在 TensorFlow深度学习框架上搭建模型仿真,与其他常用的优化训练方 法相比,基于 CAS优化的 LSTM模型具有更高的预测精度和更短的训练步数,且模型简单容易 训练。该故障预测方法在基于时间序列的设备故障预测方面有较高的应用价值。
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    基于 MINLP模型的飞机冲突解脱研究
    采俊玲1,张 宁1,2
    2020 (2):  188-195.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.026
    摘要 ( 202 )   PDF(1253KB) ( 210 )  
    在飞机冲突避免和解脱问题中,为避免发生各种可能的冲突,所有飞机在飞行时彼 此之间的距离必须要大于给定的最小安全间隔标准。针对同一空域中自由飞行的有限架飞机 之间的冲突问题,提出一种基于速度和航向角变化两种策略相结合的混合整数非线性规划 (MINLP)模型,以实现彼此的分离。算例仿真方面通过与集中于一种策略的冲突解脱模型进行 比较,验证所提模型的有效性,并且其结果显示 MINLP模型不仅可以利用全局优化软件在较短 时间内为每架飞机提供一个最优解决方案,而且还能有效提高飞机在飞行过程中的安全性。
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    配电网检修方案优化模型及应用研究
    刘 贞1,白 璐2,汤雪松3,何 曦3,杨 弦3,邱建平3
    2020 (2):  196-202.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.027
    摘要 ( 199 )   PDF(1137KB) ( 262 )  
    随着我国经济的不断发展,电网规模的日益壮大,继续运用人工经验编制配电网检 修方案的方法已无法满足现在电网运行的正常需求,寻求用理论方法制定检修方案已成为检修 作业的一种发展趋势。通过建立配电网检修方案的数学模型,在保证配电网检修安全性的前提 下,优化检修时间和负荷转移路径,提高电网供电的可靠性和检修工作的经济性。为求解建立 的多目标优化模型,提出一种利用混沌思想改进的粒子群优化算法。为检验检修方案优化模型 的正确性以及所用混合算法求解的科学性给出一个具体的算例分析。
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    基于 RBF神经网络的船舶电站 PID控制器研究
    季 鹏1,2,刘维亭1,张 懿1,2,魏海峰1,2,周啸伟2
    2020 (2):  203-209.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.028
    摘要 ( 225 )   PDF(1733KB) ( 161 )  
    针对船舶电站柴油发电机不确定时延性所带来的非线性调速问题,研究一种基于 RBF神经网络的船舶电站 PID控制器。对 RBFPID调速控制系统在控制结构上进行了改进, 实现对船舶电站柴油发电机非线性调速的快速稳定控制。仿真结果表明:在 RBFPID调速控制 系统控制结构中,增加排气压力和排气温度两个输入参数,使得 PID参数调节更加灵敏,优化了 调速系统性能;改进 RBFPID控制器的调速系统控制参数动态调整规律为:当转速变小、排气总 管压力和温度变小时,PID控制参数会调高;当转速变大、排气总管压力和温度变大时,PID控制 参数会调小。
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    电力 SCADA中高精度同步时钟技术研究及应用
    王日中1,刘 伟1,刘渝桥2,石成骜1,周于杰1
    2020 (2):  210-216.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.029
    摘要 ( 214 )   PDF(1668KB) ( 217 )  
    基于分布式网络环境的 SCADA系统广泛应用于发电厂和变电站,其同步测量和 SOE(sequenceofevent)等技术均需要统一、精确的时间基准,其主时钟及授时精度严重影响测 控与故障诊断效果。为了在发电厂 SCADA系统中构建结构简单、精度可达亚微秒级同步时钟 系统,论述并仿真验证了 IEEE1588协议(PTP)原理和优势,设计了对时网络拓扑结构和分散设 备的对时方式,分析了系统对时精度和误差因素,阐明了系统主要装置内部对时模块的软硬件实现。
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    一种改进的灰色BP神经网络光伏出力预测方法
    孙成胜a,张红民a,王 艳b,巴忠镭a
    2020 (2):  217-221.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.030
    摘要 ( 266 )   PDF(1314KB) ( 219 )  
    光伏出力的准确预测对于光伏发电系统的大规模应用具有重要意义。针对光伏出 力预测描述自然规律困难及传统灰色模型预测精度不高等问题,提出了一种基于改进的灰色 BP神经网络光伏出力预测方法。利用模糊 c均值聚类(FCM)的方法将数据分类,选择与预测 日最为接近的一类作为样本,利用灰色 GM(1,1)预测模型得到预测数据。将灰色模型预测结 果与相对应的日最高、最低温度作为 BP神经网络的输入,以对应的实测数据为输出训练得到最 终的预测模型。采用江苏某光伏电站的实测数据验证,结果表明该模型在预测精度上有一定的 提升。
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    基于 Matlab的 S形无碳小车优化设计
    王书贤1a,1b,钱 伟1b,张 弛1b,张 俊1a,薛 栋2
    2020 (2):  222-227.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.031
    摘要 ( 366 )   PDF(1992KB) ( 553 )  
    随着无碳小车的结构设计日趋成熟化,如何让小车走出更远的距离是竞赛中不断 挑战的目标。为此,利用三维软件 SoildWorks建立无碳小车的三维模型并对其结构进行分析, 再利用 Matlab软件进行仿真分析以实现各参数的最优化,根据分析结果对原有小车进行了结构 上的创新设计,最后制造出小车实物。试验结果表明:该无碳小车能实现能量利用最大化、轨迹 最优化以及时间成本最低化。
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    数学·统计学
    北京市居民消费支出与碳排放的脱钩关系及影响因素研究
    曹庆仁,李 莹,康 伟
    2020 (2):  228-234.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.032
    摘要 ( 187 )   PDF(2890KB) ( 195 )  
    在世界各国积极发展低碳经济引导低碳消费的大环境下,如何引导居民实施低碳 消费已经成为各级政府部门亟待解决的问题。利用 Tapio脱钩指数法与 LMDI因子分解法,研 究了居民消费支出与碳排放的脱钩关系及影响因素。结果发现:居民消费支出与碳排放总体上 为弱脱钩关系,其中,居民食品烟酒消费和衣着消费与碳排放脱钩关系为强脱钩,居住消费与碳 排放为增长耦合脱钩关系,其他商品和服务消费与碳排放为扩张负脱钩关系,其余为弱脱钩关 系;居民消费碳排放强度对消费支出与碳排放的脱钩关系具有促进作用,人均消费支出规模和 人口规模具有抑制作用,居民消费结构是一个不稳定的影响因素。
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    部分线性模型的一种新的异方差检验方法
    刘 锋,贺 瞡,高伟强,付馨苇,康新梅
    2020 (2):  235-244.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.033
    摘要 ( 233 )   PDF(1214KB) ( 180 )  
    主要考虑了部分线性模型的异方差检验问题。对部分线性模型的参数和非参数部分进行了估计,建立了对模型的随机误差进行异方差检验的经验似然比统计量,并证明该统计量渐近服从卡方分布。最后,通过数值模拟研究了统计量的有限样本性质。
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    一类埃博拉病毒的传染病模型分析
    李文智,薛亚奎
    2020 (2):  245-251.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.034
    摘要 ( 267 )   PDF(1755KB) ( 281 )  
    为控制高死亡率的埃博拉病毒的传播,建立了具有接种疫苗、感染者死亡后病毒传 播的埃博拉传染病模型,运用下一代生成矩阵法得到基本再生数 R0。应用 Lyapunov函数证明 了当 R0<1时无病平衡点的全局稳定性,疾病最终灭绝;当 R0>1时,地方病平衡点的存在性以 及全局稳定性。通过对模型进行数值模拟,发现提高疫苗的接种率或提高合理的殡葬率可缩短 疾病消亡或趋于稳定的时间,且可有效控制疾病的传播,对于治愈率极低的埃博拉病毒的研究 有着重要的参考意义。
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    企业项目投资决策净现值法研究
    张萍香
    2020 (2):  252-258.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.035
    摘要 ( 655 )   PDF(1110KB) ( 654 )  
    投资活动是企业财务活动的核心,净现值法是企业项目投资决策的一种基本的评 价方法,优于内含报酬率法与获利指数法,更符合企业利润最大化的财务目标。但在执行过程 中仍然存在一些不足,如贴现率不好确定,预期现金流量容易与实际发生偏离及评价指标自身 存在的缺陷,针对此提出一些克服净现值法缺点的对策,以利于辅助净现值法,使企业在进行项 目投资决策评价时用净现值法能得出正确的结论、选择更好的方案,实现财务管理目标。
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