重庆理工大学学报（自然科学）

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基于多传感融合的目标跟踪方法研究

刘志强1,张光林1,邱惠敏2

2021 (2): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.001

摘要 ( 213 )

PDF(2135KB) ( 332 )

针对单一传感器对前方车辆识别准确率低的问题,基于多传感器融合模型建立了1种目标车辆识别方法?首先开展摄像头与毫米波雷达的联合标定,实现多传感器在时空上的融合;然后引入全局最近邻算法对雷达和摄像头各自采集的目标序列与跟踪目标进行数据匹配,确定跟踪目标的2组局部估计;最后通过DS证据理论对2组目标序列进行优化组合,获取车辆行驶状态的最优结果,从而实现对目标的识别?通过Matlab/Simulink联合搭建试验平台对所研究的融合模型进行算法验证?试验结果表明:该融合算法在不同天气条件下对目标的平均检测率为88.3%,可实现对目标车辆的准确识别与跟踪?

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基于LabVIEW 和单线激光雷达的障碍物识别算法研究

袁春1,曾凡1,李昊2,胡萌2,徐哲1

2021 (2): 8-16. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.002

摘要 ( 270 )

PDF(3773KB) ( 526 )

为实现对动态障碍物的检测和跟踪,提出一种基于LabVIEW 和单线激光雷达自主动态障碍物的检测方法?通过改进的DBSCAN自适应动态阈值算法对雷达点云进行聚类,使用最近邻算法的思想进行连续两帧雷达点云的数据关联,采用卡尔曼滤波对障碍物轨迹进行跟踪?实验结果表明:在低速驾驶的条件下,该方法能够有效识别车辆前方30m的移动障碍物并检测其位置和速度?

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基于极小值原理的AMT车辆起步最优协调控制策略

赵克刚,宁武林,叶杰

2021 (2): 17-25. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.003

摘要 ( 179 )

PDF(2103KB) ( 196 )

结合AMT车辆的起步动力学模型,以滑摩功?冲击度和控制能量等的加权和作为优化目标,在反应驾驶者起步意图的终端约束条件下,基于极小值原理将起步过程的发动机与离合器的最优协调控制问题转化为微分方程组的边值问题?通过求解微分方程组的边值问题获得起步过程中的最优控制和状态变量轨迹曲线的解析表达式,并与基于打靶法求解得到的最优轨迹曲线的数值解进行对比,两者基本吻合一致?在仿真工况下,前者的计算时长仅为后者的1/49,更适于实时控制系统中的应用?基于快速原型控制器RapidECUUIM和Simulink/RTW平台搭建了AMT车辆起步控制的硬件在环仿真试验平台,并将基于极小值原理解析求解得到的最优协调控制策略应用于试验平台中,仿真试验结果验证了所提出的最优协调控制策略的有效性和实时性?

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基于大型停车场停车冲突的路径优化研究

周必扬1,常玉林1,2,孙超1

2021 (2): 26-33. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.004

摘要 ( 257 )

PDF(1945KB) ( 172 )

针对大型停车场停车效率低?在停车高峰时期容易出现停车拥堵,对大型停车场的结构特点以及动态车流量进行分析,在改进Dijkstra算法的基础上,提出了一种考虑停车拥堵的Dijkstra算法,并且在Matlab环境下进行了单车仿真,进一步加入多车跟车模型进行优化,模拟仿真分析大型停车场内多车停车?结果表明:考虑停车拥堵的Dijkstra算法能够帮助驾驶员减少停车等待的时间,优化后的Dijkstra算法能够提高汽车在停车场高峰停车时间的通行效率,当汽车数量超过停车路径所能承受的最大数量时,可以使汽车的停车时间较传统的改进Dijkstra算法平均减少17%,当汽车数量小于停车路径上最大承受的数量时,能够使汽车避免停车等待,提高大型停车场高峰时期的停车效率?

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站点需求响应式公交调度系统优化研究

陆百川1,2,黄镜轶1,张冬梅1,李玉莲1

2021 (2): 34-43. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.005

摘要 ( 312 )

PDF(1810KB) ( 306 )

根据站点需求响应式公交能为乘客提供实时预约服务的优点,结合互联网环境下信息技术的时效性和共享性对站点需求响应式公交进行了优化?首先,阐述了公交运行方式,设计了公交调度系统的总体结构?模块功能和工作流程;接着,以提前预约需求为服务对象,构建了基于乘客匹配方法的静态车辆调度模型,采用遗传算法求解车辆初始行车计划;然后,以实时预约需求为服务对象,根据响应判断条件建立了动态车辆调度模型,利用插入算法动态调整车辆行车计划;最后,对重庆市479路公交线路进行了仿真实验?结果表明:动静态结合调度方法的站点需求响应式公交调度系统与纯动态调度方法相比,前者的乘客拒绝率?乘客等车时间分别减少了13.04%和50.32%,且前者的系统整体性能指标提升了11.78%?

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考虑转向延误及尾气排放的禁左双层规划模型

常玉林1,2,朱俊炜1,张鹏1,孙超1

2021 (2): 44-51. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.006

摘要 ( 158 )

PDF(826KB) ( 124 )

为了确定使路网行程时间和尾气排放最优的禁左交叉口组合策略,以区域交叉口为例建立禁左双层规划模型?在搭建双层模型之前,分别针对单进口禁左的信号方案?转向车流的表示方法及转向延误的确定3个方面对现有禁左模型进行改进?模型中路网总阻抗和总排放量最小是上层的主要目标,并负责将禁左决策变量传到下层?下层以改进了约束条件的UE分配模型为基础,并通过FrankWolfe算法将求得的路段流量传到上层?模型采用遗传算法进行求解,在上下层的不停迭代中得到优化?通过对实例路网的求解,路网总阻抗和总排放加权和有效降低,验证了模型的可靠性?

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多盘式无铁心永磁电机参数设计与电磁仿真

邓涛a,b,华叙彬a

2021 (2): 52-59. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.007

摘要 ( 291 )

PDF(2605KB) ( 493 )

当前无人机广泛采用的单层盘式电机因其定转子之间存在单边磁拉力,使得轴承寿命短且存在转矩小?过载能力差?效率低等问题?为此,设计了塑料结构多盘式无铁心永磁同步电机,其机械结构由塑料材料制成?采用多气隙结构增大转矩输出能力,无铁心结构提高效率,由塑料材料制成的电机结构具有较高的热特性和力学特性,可进一步增加转矩密度,适合无人机使用?根据无人机的实际需求,对三转子双定子MCPMM的结构参数进行设计,基于有限元方法,建立电机三维有限元模型进行电磁性能仿真?仿真结果表明:三转子双定子MCPMM在空载运行时,磁链为0.022Wb,反电势为42.1V;在额定运行时,额定转矩为5.3N·m,额定输出功率为2000W,电机效率为89.2%,符合设计要求?

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基于改进的灰多局势汽车设计方案优选决策研究

宋立涛1,2,郝萌1,陈建军2

2021 (2): 60-66. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.008

摘要 ( 181 )

PDF(848KB) ( 128 )

为实现某型汽车设计方案的决策优选,将层次分析法与灰多局势决策法相结合,构建了汽车设计层次分析模型?利用AHP法计算各评价指标权重,同时将汽车层次分析模型转化为对应的单一事件多对策多目标的灰多局势分析模型?根据已构建的灰多局势模型,计算出各极性下的效果测度,形成对策目标效果测度矩阵,并利用已计算出的指标权重对对策目标效果测度矩阵进行综合加权处理,进而用灰多局势的列判断准则进行抉择,实现了该型汽车产品设计方案的决策优选?研究结果表明:该方法计算过程较为简单,可克服传统决策方法的弊端,具有实用价值?

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汽车关门压耳感影响因素研究及优化

耿聪聪1,康明2,许增满1,蒋维琦1,苏丽俐1

2021 (2): 67-73. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.009

摘要 ( 324 )

PDF(1336KB) ( 303 )

介绍了汽车关门耳压的相关理论及影响关门压耳感的相关因素,对某款电动汽车进行主?客观评价?针对该车关门压耳感明显的问题,对潜在影响因素(空调系统内外循环模式?鼓风机送风量?关门速度?整车气密性和气流通道)做全面分析?通过研究发现,影响关门耳压的主要频率分布在50Hz以下,影响关门压耳感的主要因素是气流通道?在后侧围内饰板增设适当面积的通气孔对气流通道进行优化?试验结果表明:该方案成功降低了关门压耳感,其思路和方法可为类似问题的解决提供参考,具有工程应用价值?

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基于动态规划的再生制动能量管理策略

何洪文,石曼,曹剑飞,韩陌

2021 (2): 74-80. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.010

摘要 ( 265 )

PDF(2124KB) ( 319 )

为提高电动汽车在制动过程中的再生制动能量以缓解日益尖锐的能源短缺问题,以双电机驱动系统为研究对象,基于Matlab/Simulink和COMSOL联合仿真平台构建了双电机变速箱系统多模高效协同控制的车辆动力学仿真模型?能量管理策略模型?电池电化学模型?考虑到动力电池的动力学特性和建模精度对系统的能量管理有一定影响,建立了能准确反映电池特性的电化学模型,为再生制动能量管理策略提供更加准确的动力学约束?将基于动态规划?固定比例分配因子和不作再生制动的能量管理策略进行对比?结果表明:动力电池SOC在整个循环工况下均有明显提升,百公里能耗降低41.59%,制动能量回馈明显,表明所制定的基于动态规划的再生制动能量管理策略有较好的控制效果?

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双电机两挡驱动系统协同控制策略研究

何洪文,韩陌,曹剑飞,石曼

2021 (2): 81-89. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.011

摘要 ( 259 )

PDF(4174KB) ( 334 )

基于某新型双电机两挡变速箱驱动系统,研究了能耗经济性双电机转矩分配策略以及工况适应性两挡变速箱换挡策略?针对经济性优化目标,挖掘行驶工况数据与双电机效率的互补特征,提高协同控制效率,实现车辆能耗经济性最优控制?针对瞬态最优策略的换挡频繁问题,提出了在线辨识工况特征参数的方法,实时调整变速箱换挡规律及双电机转矩分配策略?基于Matlab/Simulink仿真验证了双电机两挡驱动系统工况适应性协同控制策略的可行性及有效性?

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基于模型预测控制的电动车辆换挡策略研究

秦杭,何洪文,韩陌

2021 (2): 90-95. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.012

摘要 ( 181 )

PDF(1832KB) ( 282 )

基于模型预测控制框架,提出了一种考虑未来工况变化趋势的智能换挡策略?建立循环神经网络,以过去一段时间工况为输入,对未来5s的车速序列进行预测?以训练好的神经网络作为模型预测控制的预测模型?采用动态规划方法构建基准策略,并作为模型预测换挡策略的滚动优化部分,建立了模型预测换挡策略?构建了基于CWTVC的复合工况并仿真?设计了双参数经济性换挡规律作为对照?结果表明:模型预测换挡策略可以节约能源消耗,降低换挡频率?

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基于组合降噪的卷积神经网络轴承故障诊断方法

陈雪俊1,贝绍轶1,李波1,卿宏军2,毛坤鹏1

2021 (2): 96-104. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.013

摘要 ( 191 )

PDF(2564KB) ( 193 )

针对滚动轴承振动信号包含不同频率复杂噪声,单一降噪方法难以去除多种噪声,导致最终故障诊断率低的问题?提出一种基于组合降噪的卷积神经网络的轴承故障诊断方法?首先,通过SVD分解方法,根据奇异值差分谱,一次降噪并重构信号,去除信号内能量较低的宽频率噪声;再根据降噪重构信号,自适应选取CEEMD分解的参数,并进行自适应CEEMD分解,利用线性相关系数与峭度交集法滤除相关程度低?故障特征信息少的IMF分量,同时二次降噪并重构信号;最后,构建一维卷积神经网络并进行轴承故障诊断?通过原信号和组合降噪后信号的时频分析,轴承故障诊断实验,验证了该方法的有效性?

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阶次跟踪在行星齿轮箱非平稳信号故障诊断中的应用

王博1,王斌2,赵东平1

2021 (2): 105-111. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.014

摘要 ( 193 )

PDF(2010KB) ( 279 )

齿轮箱行星轮系复杂的结构导致常规的频谱和解调方法在分析此类振动信号时,频谱会出现“模糊”现象,不能有效提取齿轮箱行星轮系故障特征频率?为此,提出了一种阶次跟踪新方法,把时域非平稳信号在角度域进行等角度重新采样,变成角度域平稳信号,再对角度域平稳信号进行傅里叶变换可得到阶次谱?考虑转速对故障频率的影响,总结了齿轮箱太阳轮?行星轮和内齿圈的故障阶次特征表?通过对风电齿轮箱振动信号的阶次分析,实现了变转速工况下的故障诊断?结果表明:阶次跟踪方法能够识别时变工况下齿轮箱行星轮系故障特征频率并对故障进行准确定位,体现了阶次跟踪技术在时变工况下故障诊断的优势?

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微裂隙密度对白云岩力学性质影响及其作用机制

汪权明1,穆锐2,牛亮3

2021 (2): 112-120. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.015

摘要 ( 203 )

PDF(2357KB) ( 251 )

为研究原状微裂隙对白云岩力学性质的影响规律,结合实际工程项目对岩层进行钻芯取样,得到原状试样?采用手绘和CAD扫描统计法对微裂隙统计分析,根据微裂隙密度将试样进行分类;通过单轴压缩试验和SEM电镜扫描试验研究微裂隙密度对白云岩微观结构及力学性质的影响机制,得到岩石试样的微裂隙密度范围为0.0015~0.042mm/mm2,均值为0024mm/mm2?研究结果表明:1)在单轴压缩试验中,白云岩力学性质主要由微裂隙“根状”结构控制,试样的破坏分为张拉?剪切和拉剪复合破坏3种类型,应力应变关系为Ⅰ类曲线;2)白云岩的抗压强度和弹性模量随微裂隙密度的增大而减小且微裂隙密度在0.010~0.020mm/mm2范围内变化幅度最为明显;3)随微裂隙倾角的增大,抗压强度先减小后增大,但在微裂隙倾角大于45°时,这种影响作用不明显,呈波动性;4)基于微裂隙密度和微裂隙倾角,分析了白云岩的力学性质影响作用机理,可为类似研究提供基础数据和参考价值?

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LOCA条件下环境介质影响感应加热过程中锆合金内部温度场的有限元计算

席航1,谢东升2,张瑷月2,康锐2,吴璐1,潘虎成2

2021 (2): 121-129. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.016

摘要 ( 167 )

PDF(5152KB) ( 192 )

基于COMSOL软件模拟计算了典型锆合金核材料在失水事故条件下经感应加热后的温升行为,重点考察了3种特殊的工况条件,即氩气环境?水蒸气环境和高温水蒸气环境?结果表明:金属块的体积内最高温度?体积平均温度?表面平均温度和表面中心点的温度差值逐次降低?相较于氩气条件,锆合金在水蒸气和高温水蒸气条件下加热至1200℃时,金属块的体积内最高温度和表面中心点的温度差值将分别降低6.223℃和11.952℃;体积平均温度和表面中心点的温度差值将分别降低3.652℃和7.13℃;表面平均温度和表面中心点的温度差值分别降低3.162℃和6.161℃?即在高温水蒸气的环境下,金属块内外的温度分布最为均匀?相关结果将为高性能反应堆包壳材料的设计以及可能发生的LOCA事故下的应急措施提供理论依据?

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Bi2O3/硅藻土复合催化剂的微波合成及其催化性能研究

周千1,王瑞琪1,2,林兵1,傅敏1,2

2021 (2): 130-135. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.017

摘要 ( 181 )

PDF(2510KB) ( 186 )

采用微波合成制备Bi2O3/硅藻土复合催化剂,利用X射线衍射仪(XRD)?傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)?扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测定仪(BET)对催化剂的结构?形貌等进行了表征;研究了不同微波条件对合成Bi2O3/硅藻土复合催化材料催化性能的影响;结果表明:氧化铋成功负载在硅藻土上,复合材料比表面积相比单一材料有所增大,在微波条件为140℃?10min?350W,催化剂投加量为40mg,氧化剂H2O2 用量为6mL时,对浓度为10mg/L的结晶紫去除率可达97%以上?

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训练集对遥感图像超分辨率下自动目标识别影响的研究

王艳1a,1b,李昂1,2,王晟全1a,1b

2021 (2): 136-143. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.018

摘要 ( 204 )

PDF(4595KB) ( 209 )

采用深度学习算法:首先通过超分辨复原生成对抗网络实现图像超分辨率,在包括测试船舶本体的多个训练集中进行训练;然后采用AlexNet网络进行分类检测;最后采用RetinaNet网络进行目标识别?实验表明:与不包含测试本体的训练集相比,包含测试本体的训练集超分辨率下的目标识别精确率最高?

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基于DTW和CNN的仿真驾驶手势识别及交互

杨尊俭,张淑军

2021 (2): 144-151. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.019

摘要 ( 285 )

PDF(2676KB) ( 301 )

研究仿真驾驶中的手势识别及自动交互,利用Kinect空间编码技术提取人体运动关节信息,采用DTW与深度学习相结合的方法进行手势识别?提出了一种加权的DTW 算法,对提取的骨架信息进行分析,实现对连续手势实时的粗粒度识别;对手部信息,通过关节点计算提取ROI,利用7层CNN网络对ROI信息进行特征提取并得到手部行为的细粒度识别?利用Unity3D对驾驶场景进行仿真,虚拟环境与用户手势实时交互,实验结果真实有效?

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门循环单元预测模型在故障诊断中的应用

王华秋1,李鑫2

2021 (2): 152-158. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.020

摘要 ( 188 )

PDF(2009KB) ( 199 )

为了提高动力设备故障诊断的效率和精准度,提出了一种结合规则推理和改进门循环单元(improvementgaterecurrentunit,IGRU)预测模型的诊断系统?IGRU算法通过对门循环单元算法的重置门?更新门共同点进行分析,改进了门循环单元算法的更新门,使得IGRU算法比门循环单元算法在结构上有了一定的优化?利用工业生产数据预测后续数据趋势,通过预测数据趋势结合3σ标准的故障阈值判断出异常点,将各类信息进行关联规则挖掘出内在关系,通过产生式推理推导出关联故障信息,最终进行案例匹配获取解决方案?试验表明,提出的模型比其他诊断方法更高效?更准确?

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3GPPLTE授权辅助接入性能分析

2021 (2): 159-168. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.021

摘要 ( 179 )

PDF(2852KB) ( 131 )

深入分析3GPP提出的LTE授权辅助接入(LAA)方案的性能并给出改进建议?首先,考虑到3GPPLAA不同于其他LAA方案以及IEEE802.11DCF的特点,将其建模成一个新的二维离散马尔可夫模型,并基于该模型对其性能指标进行理论推导,得出LAA和WiFi用户的碰撞概率和信道占用率的封闭表达式?对基于线性退避的LAA方案和基于固定竞争窗口的LAA方案进行研究,并推导出性能指标的表达式?实验仿真和数值计算结果证明了提出的马尔可夫链模型的有效性?实验结果表明:3GPPLAA方案是3种方案中最友好的方案,当LAASBSs个数较小时,3GPPLAA方案下的信道利用率最低,而较大时信道利用率最大?然而,根据“优雅共存”的定义,其他2种方案仍然是友好共存的方案?

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基于变幅度系数法的腕式血压测量系统设计

庞宇,蒋伟,王志成,张博臻

2021 (2): 169-176. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.022

摘要 ( 237 )

PDF(1199KB) ( 508 )

采用STM32F103RCT6结合MP3V5050GP压力传感器设计了一款便携式腕式电子血压测量系统?算法采用变幅度系数法,克服了单一幅度系数法的个体适应性差的缺点;分离信号采用数字带通滤波器获取血压信号,并提出了静压曲线采用峰谷均值点拟合的方法,使得静压线更加接近于线性放气;最大峰值采用前后序列均值和高斯拟合曲线峰值共同确定,使平均压准确?稳定,从而使以振荡脉搏波幅值为基础的变幅度系数法的计算结果更准确?经验证,该方法与标准听诊法相比误差均值在5mmHg内,符合ANSI/AAMI/ISO标准?

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多针板电极电晕老化装置仿真设计与硅橡胶老化特性研究

毕茂强,潘爱川,杨俊伟,董扬,江天炎,陈曦

2021 (2): 177-184. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.023

摘要 ( 208 )

PDF(2751KB) ( 179 )

在COMSOL中建立多针板电极模型,根据电场分布仿真结果设计一种多针板电极,利用设计的电极完成硅橡胶材料100h的电晕老化试验,并采用憎水性?FTIR红外光谱和SEM扫描电镜对材料特性进行评估分析?仿真结果表明:硅橡胶表面的电场分布及电场强度与针电极的数量?电极形状?针-板间隙的距离以及针-板间电压有关?老化试验结果表明:硅橡胶材料的老化程度与其表面的电场强度有一定的相关性,老化后材料的憎水性由外部向内部逐步轻微变差,表面的裂纹?孔洞和沟壑也呈现外部区域向内细微加剧的趋势,从整体看来,有效老化区域(区域1-3)老化程度趋于一致,老化程度仅有细微的差异;具有憎水性的化学键在老化后断裂程度也从外部区域向内部区域逐渐加深,但断裂程度差异较小?

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基于三阶谐振网络的恒定输出型ECPT系统

刁勤晴1,谢诗云

2021 (2): 185-197. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.024

摘要 ( 170 )

PDF(1996KB) ( 204 )

用电负载要求电场耦合无线电能传输系统的输出电压或电流不能随着负载等效阻值的变化而大幅度变化?基于此分析谐振网络在不同工作模式下输出恒定的一般性条件,给出具有恒定输出特性的三阶谐振电路形式,推导分析TCLC?TLCL?ΠCLC和ΠLCL4种三阶谐振电路在恒压及恒流2种模式下的输入输出增益?全谐波畸变率及参数敏感性,提出分别适用于恒压型和恒流型系统的4种电路结构,给出系统的参数设计方法?最后通过仿真模型及实验样机验证所提出系统的传输特性及参数设计方法的准确性?结果表明:所提出的系统不仅具有恒定输出特性,同时还兼具较好的谐波抑制能力和参数鲁棒性?所搭建样机系统能以83%的整机效率输出100W功率?

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闭环控制DC/DC变换器带恒功率负载的稳定性研究

尹英龙,刘宝泉

2021 (2): 198-204. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.025

摘要 ( 197 )

PDF(2051KB) ( 602 )

恒功率负载(CPL)呈现负阻抗特性,成为系统不稳定的诱因?当前的稳定性研究以小信号分析为主,是基于平衡点附近的线性化分析,不能在大范围内揭示动态特性,而当前基于大信号稳定性的研究主要以开环为主,闭环控制型的电力电子装置尚未过多的涉及?本文以电压电流双闭环控制的BUCK变换器为研究对象,内外环均选用PI控制器,建立大信号平均模型,列写系统的混合势函数,得到大信号稳定的充分条件;进一步利用这一条件设计系统参数,得到渐进稳定域;并通过构造能量函数,利用Lyapunov稳定性判据验证了稳定域的存在性?最后通过仿真验证了所求稳定运行条件的合理性?

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VIENNA整流器PI滑模混合控制与晶闸管软启动研究

肖蕙蕙1,2,兰蔚1,2,郭强1,2,贺梧童1,2

2021 (2): 205-214. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.026

摘要 ( 213 )

PDF(3739KB) ( 233 )

针对三相VIENNA整流器采用传统PI双闭环控制时系统参数设计困难?鲁棒性差的问题,提出了一种滑模控制(slidingmodecontrol,SMC)策略?该控制策略外环采用滑模控制器,提高了系统的动态性能和鲁棒性,内环采用PI控制器满足系统稳定性要求并简化了控制系统?此外,为抑制VIENNA整流器的启动冲击电流,提出了一种两段式软启动控制方法?首先,使用晶闸管对直流母线电容进行预充电;其次,在PWM整流过程将直流母线电压给定值设定为以一定斜率增长至期望值的斜坡信号;最后切入直流侧负载?仿真结果表明:采用所设计PI滑模混合控制策略的VIENNA整流器,具有良好的动?稳态性能以及鲁棒性;所提出的两段式软启动控制方法具有良好的抑制冲击电流能力?

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基于SD的施工BIM影响因素分析及驱动策略仿真模拟

董娜,黄秋源,熊峰

2021 (2): 215-225. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.027

摘要 ( 177 )

PDF(1981KB) ( 169 )

通过文献研究和问卷调查,归纳出施工BIM应用的19个影响因素,利用Vensim建立施工BIM应用系统动力学模型,寻找影响施工BIM应用的敏感因素,基于此提出施工BIM应用驱动策略并进行仿真模拟,为施工企业推动BIM应用提供借鉴和参考?

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基于二步二阶边界值法的电磁暂态并行算法

李博文1,张磊1,叶宇国2,张静1

2021 (2): 226-233. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.028

摘要 ( 147 )

PDF(1479KB) ( 149 )

为了提高电力系统电磁暂态数值计算的效率,提出了一种基于二步二阶边界值法的并行计算方法?该方法利用二步二阶边界值法对微分方程进行离散,离散后的雅克比矩阵是分块三对角矩阵,将初始矩阵重新排列?通过一个耦合矩阵,将高维雅克比矩阵分解为低维的?相互独立的子矩阵,从而允许并行计算?理论分析与结果表明,二步二阶边界值并行算法有着良好的加速效果,能显著提高电磁暂态仿真的计算效率?

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基于UDF热源函数的ZrCo储氢床吸氢过程传热传质分析

余健,王舒红,王国超,黄霞,宋鵾,路世青,丁军

2021 (2): 234-242. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.029

摘要 ( 153 )

PDF(3721KB) ( 257 )

为了研究双层薄壁式ZrCo储氢床吸氢过程的传热传质特性,建立了一个三维吸氢数值模型,采用Fluent软件进行流体动力学模拟分析,并运用用户自定义函数编写相应热源函数程序来模拟吸氢反应过程中释放的热量?分别从供氢压力?冷却管直径和传热翅片数量方面对储氢床的传热传质性能进行了研究,结果表明:随着供氢压力从0.03MPa提高到0.5MPa,储氢层温度峰值升高了41K,在反应100s时,吸氢量由0.95增加到1.62?当冷却管直径由4mm增加到12mm时,储氢层温度峰值降低了7K,在反应100s时吸氢量增加了17%?在加入了24个传热翅片后,储氢层最高温度比未加入传热翅片时下降了18K,在反应100s时吸氢量增加了33%?

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基于电网最低运行成本的储能装置最佳接入位置研究

杨昌海1,姜景芮2,葛磊蛟3,刘永成1,杨婷婷1,王洲1

2021 (2): 243-250. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.030

摘要 ( 195 )

PDF(1188KB) ( 204 )

以最低运行成本为目标,对电网运行方案和储能装置最佳接入位置进行了研究?首先,在考虑电网每小时运行成本变化的情况下,构建了计及储能装置的电网运行成本函数和约束条件;然后,选择粒子群优化算法计算电网每小时内的运行成本,得到在不含储能装置时,系统最低成本状态下各发电厂每小时的运行方案,在此基础上,考虑储能装置的充放电状态及成本,通过对比有无储能装置时,储能系统不同接入位置情况下系统的运行成本,得到储能装置的最佳接入位置;最后,通过仿真计算得到IEEE-30节点系统中各个发电机组的运行方案,当储能装置接入BUS6总线时系统运行的成本最低?

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具有心理效应的媒介传染病模型的研究

王琪,薛亚奎

2021 (2): 251-257. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.031

摘要 ( 196 )

PDF(1455KB) ( 139 )

建立并研究了一种具有心理效应影响的媒介传染病SEIRS模型,运用下一代生成矩阵法得到了基本再生数R0,讨论了平衡点的存在性和稳定性?证明了:当R0<1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当R0>1时,存在唯一的地方病平衡点且是局部渐近稳定的?随着科技技术的不断进步,若疾病出现,人们会迅速通过媒体得知,从而改变自身行为,进而减少染病者的数量,通过数值模拟验证了结论的正确性?

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具有人传人的登革热传染病模型的动力学分析

周瑶,吕贵臣

2021 (2): 258-267. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.032

摘要 ( 359 )

PDF(1126KB) ( 260 )

在人传人的前提下,分析了一个蚊虫种群具有常数输入?人类种群规模变化且考虑人际传播的登革热病毒传播模型?首先,证明了模型平衡点的存在唯一性?其次,根据下一代矩阵方法获得了模型的基本再生数?最后,通过构造Lyapunov函数?运用LaSalle不变集原理并利用合作系统的单调理论研究了模型的全局动力学行为?即当基本再生数小于1时,无病平衡点全局渐近稳定;基本再生数大于1时,地方病平衡点全局渐近稳定?最后,通过数值模拟验证了提出的主要结论?

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带有记忆项非线性Berger型方程的长时间动力学行为分析

刘琳琳,李正波,范小明

2021 (2): 268-281. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.033

摘要 ( 184 )

PDF(875KB) ( 172 )

分析了具有记忆项的Berger型方程解的长时间动力学行为?通过构造与能量函数等价的泛函证明方程解产生的动力系统是具有拟稳定性质的梯度系统,因此得到紧的全局吸引子的存在性?在此基础上进一步证明了吸引子具有有限分形维数,同时得到了吸引子关于时间的正则性和有限维广义指数吸引子的存在性?

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一种基于主成分LSTM模型在股票预测中的研究

王东,王霄鹏,杨川东

2021 (2): 282-288. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.034

摘要 ( 299 )

PDF(1234KB) ( 884 )

在利用技术方法建立LSTM股票预测模型时,传统方法由于所选择的输入数据变量较多?数据信息存在重叠?异常值对训练影响较大等因素,经常导致泛化性差,预测效果欠佳?针对此类问题,提出利用主成分分析法将基础数据降维,再结合股票相关技术指标KDJ,MACD一同作为输入数据,并根据股票特性将模型调整后再进行预测?实验结果表明:PCASLSTM模型在降低预测平均误差的同时,大大减少了运行时间,提高了预测稳定性,较为准确地预测了平安银行的收盘价,具有应用价值?

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无金标准部分核实数据下基于Bootstrap的小样本齐性检验

伏启翔,覃愿,王黎明,邱世芳

2021 (2): 289-300. doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.02.035

摘要 ( 160 )

PDF(808KB) ( 132 )

考虑了分层设计下的无金标准部分核实数据对疾病流行率的小样本齐性检验,基于2种模型提出了加权最小二乘统计量?基于对数变换?logit变换?双对数变换的加权最小二乘统计量和Score统计量,并基于这些统计量提出了基于Bootstrap的检验过程?模拟研究比较了基于大样本的渐近检验过程和基于Bootstrap的小样本检验过程?研究结果表明:在小样本下,基于Bootstrap方法的检验使其犯第一类错误的概率更接近名义水平且具有更高的功效,基于Score统计量的Bootstrap检验过程在2种模型下都表现良好,因而被实际应用所推荐?实例分析进一步验证了所提方法的有效性?

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