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当期目录

    2021年, 第35卷, 第4期 刊出日期:2021-05-10 上一期   
    车辆工程
    基于程序的悬架衬套动力学特性参数识别与应用研究
    陈 宝,李伟健,陈哲明,付江华
    2021 (4):  1-7.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.001
    摘要 ( 342 )   PDF(3228KB) ( 223 )  
    以橡胶衬套为研究对象,介绍了一种非线性的仿真方法?利用 FORTRAN语言对 ADAMS中的 GFOSUB文件进行编写,包括零部件的数学模型?参数识别?控制结构?循环结构? 在 ADAMS进行力学特性仿真时用 GFOSUB文件代替橡胶衬套进行仿真试验?同时,利用 FOR-TRAN语言编写了非线性橡胶衬套数学模型函数?在 ADAMS中进行四台柱平顺性仿真试验对 比?结果表明:非线性数学模型加速度幅值比线性降低 5%~10%,频域峰值靠前 0.5~2Hz,更 贴切实际情况?证明了悬架衬套的动力学特性对车辆平顺性能有着至关重要的作用?
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    活塞约束对湿式离合器滑摩温度影响探究
    朱茂桃,瞿恒军,周启豪
    2021 (4):  8-15.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.002
    摘要 ( 244 )   PDF(4484KB) ( 107 )  
    为了分析活塞约束对湿式离合器应力分布的影响,运用 Abaqus软件建立了湿式多 片离合器定速滑摩的二维有限元模型?在 Matlab编程软件中建立湿式多片离合器有限差分模 型,并将接触压力导入 Matlab,数值求解摩擦副温度场?结果发现:实际约束使摩擦元件之间温 度存在差异,靠近集中载荷的元件局部温度最高,径向温差最大?台架试验验证了模型的可靠 性,根据不同活塞约束形式的编程计算发现,压指中置的活塞盘布置方案产生的温度最低?径向 温差最小,能够有效避免摩擦副的热变形?
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    锥形通道流动模式磁流变悬置磁路设计与优化
    蔡 强,隗寒冰,邓召学,韦鑫鑫
    2021 (4):  16-22.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.003
    摘要 ( 195 )   PDF(3673KB) ( 143 )  
    针对径向阻尼通道磁流变悬置磁芯内径较大时,通道磁感应强度过早饱和的问题, 提出一种具有锥形阻尼通道结构的流动模式磁流变悬置?根据流体理论建立了锥形阻尼通道 的压降模型;采用有限元法分析了阻尼通道倾斜角度?内径等关键结构参数对通道内磁感应强 度及压降的影响规律,仿真结果表明,通过调整倾斜角度?内径等关键结构参数可有效提高通道 内磁感应强度及压降;搭建联合仿真优化平台,以 ANSYS为分析系统,对磁路结构的参数化建 模,并基于 ISIGHT软件对悬置磁路结构进行优化设计,下侧阻尼通道磁流变液平均磁感应强度 由 0.49T提高到 0.52T,黏性压降由 61.221kPa降低到 39.086kPa,屈服压降由 404kPa提高 到 955.5kPa?优化结果表明:该锥形磁流变悬置结构可有效提高阻尼通道磁感应强度,具有更 好的可控性?
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    双行星排式混合动力耦合机构效率特性分析
    米 林,吕希砚,谭 伟
    2021 (4):  23-31.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.004
    摘要 ( 231 )   PDF(4056KB) ( 201 )  
    以某款双行星排式混合动力耦合机构为研究对象,结合其结构特点及不同工况运 行下的工作模式,运用图论理论中的基本回路法进行双行星排式动力耦合机构的运动学分析, 实现双行星排式混合动力耦合机构动力部件在不同工作模式下的运动学求解?采用 Romax软件进行双行星排式混合动力耦合机构建模,代入不同工作模式下双行星排式混合动力耦合机构 部件的运动学关系,对混合动力耦合机构不同工作模式下的功率流传递路径进行效率特性仿真 计算,求解结果对制定双行星排式混合动力汽车的最优控制策略以及匹配整车关键部件的参数 具有重要意义?
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    基于模糊控制的汽车自动紧急制动乘员离位仿真分析研究
    任立海1,2,李星月2,覃祯员3,李 晨2
    2021 (4):  32-38.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.005
    摘要 ( 252 )   PDF(2481KB) ( 208 )  
    自动紧急制动系统能够避免追尾事故的发生或者降低碰撞强度?为降低乘员紧急 制动阶段的惯性载荷,从而减小乘员离位带来的损伤风险,提出一种以碰撞时间和相对速度为 输入?制动压力为输出的模糊控制器,利用 PreScan及 Simulink软件联合仿真,建立了基于模糊 控制的紧急制动模型?采用主动人体模型分析乘员在紧急制动过程中离位的情况?结果表明: 运用基于模糊控制原理设计的紧急制动系统模型,制动前期乘员头部和胸部位移量分别减小 62%和 80%,有效地提高了乘员紧急制动阶段的安全性?
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    考虑舒适性的 AEB避撞算法及仿真验证
    黄 城,冀 杰,陈琼红,种一帆,唐 雨
    2021 (4):  39-48.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.006
    摘要 ( 279 )   PDF(4170KB) ( 149 )  
    为进一步优化汽车自动紧急制动系统的避撞算法,设计了考虑制动过程驾乘舒适 性的制动减速度控制策略?通过设置制动减速度变化缓冲区对制动减速度及其变化率进行限 制,得到满足舒适性条件的减速度控制曲线?基于 AEB典型测试工况对设计的减速度控制曲 线进行具体分析,提出了新的制动安全距离模型?最后,建立车辆纵向动力学模型并通过 CarSim与 Matlab联合仿真对提出的避撞算法进行仿真验证?仿真结果显示:提出的避撞算法 能够在实现有效避撞的同时满足舒适性条件?
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    车辆传动系统瞬态振动特性研究
    张 晨,石兴磊,邹家远
    2021 (4):  49-54.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.007
    摘要 ( 284 )   PDF(2492KB) ( 110 )  
    针对某车辆动力传动系统,考虑发动机激励及系统结构关键设计参数,采用集中质 量法建立传动系统动力学模型?在发动机激励变化的输入载荷下,分别对含不同结构设计参数 的动力学模型进行仿真分析,对比最优设计参数状态下传动系统的动态响应?研究结果表明: 发动机输出扭矩突然变化时,车辆在 tip-in过程中会产生传动系统异响及车辆顿挫感;传动间隙 的变化可以缓解齿轮啮合冲击现象,从而改善车辆瞬态过程的异响状态?飞轮扭转刚度及惯 量?驱动半轴扭转刚度的变化对轮毂运动冲击状态影响显著,影响车辆的平顺性?
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    基于虚拟试验台的驾驶室边界载荷谱研究
    鞠道杰1,2,肖 攀1,2,于人杰1,2,郑国峰1,2
    2021 (4):  55-61.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.008
    摘要 ( 205 )   PDF(2620KB) ( 167 )  
    以某型商用车驾驶室为研究对象,考虑车架大变形及刚度影响,利用虚拟台架技术 搭建驾驶室 -车架刚柔虚拟台架模型,建立车架 7通道等效位移激励复现驾驶室实际工作状 态?将虚拟台架模型与实车试验内部响应信号相结合,选择信噪比较高的信号为目标信号进行 迭代分析,基于系统传递函数迭代获取车架位置等效位移激励?以小圆凸起路面为例,经过 9 次迭代后,响应值与目标值在时域范围内曲线峰值?趋势及相位上有很高的重合度,频域范围内 重合度也较高,各通道相对损伤值均在 1左右,迭代精度较高,然后分解获取驾驶室各工况边界 载荷谱,为后续驾驶室疲劳寿命预估提供可靠时域载荷谱?
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    基于熵权法的行人事故多刚体仿真参数优化研究
    段傲文1,2,向 华1,李 奎2,尹志勇2
    2021 (4):  62-70.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.009
    摘要 ( 212 )   PDF(4004KB) ( 130 )  
    为提高真实行人碰撞事故时多刚体模拟仿真的准确性,提出了一种根据行人 -车 辆碰撞过程进行多刚体模型初始参数自动优化的方法?针对真实行人碰撞事故,合理选择初始 参数并构建基于熵权法的仿真准确度目标函数,通过计算机程序进行修改参数组合?提交运算 及结果评价完成仿真模型的自动寻优过程?以某例真实行人事故展示了多刚体事故重建及模 型优化的流程,并根据碰撞过程的人 -车位置信息验证了该方法的可行性,表明可将其运用于 行人碰撞事故的多刚体重建领域?
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    基于等效弹簧的 Hybrid-Ⅲ 50%仿真假人胸腔结构刚度特性数值仿真
    龙宜凡1,庞 毅2,孟宪明3,吴 闯1,段利斌1
    2021 (4):  71-76.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.010
    摘要 ( 279 )   PDF(3556KB) ( 300 )  
    利用 LS-DYNA开展整车正面碰撞 FRB50和偏置碰撞 ODB64仿真分析时,Hybrid-Ⅲ 50%仿真假人向前俯冲阶段和回弹阶段的胸压变形曲线与试验结果一致性较差?为此,提 出一种基于等效弹簧的 Hybrid-Ⅲ 50%仿真假人胸腔结构刚度特性数值仿真方法?首先,开展 假人在碰撞工况下的受力分析,得到胸腔结构的简化力学模型,并利用弹簧模型等效模拟简化 力学模型的刚度特性;其次,通过假人胸部摆锤标定仿真计算,对胸腔结构等效刚度的弹簧 K值和阻尼值进行修正;最后,将修正过弹簧刚度和阻尼系数的假人模型应用于整车正面碰撞 FRB50和偏置碰撞 ODB64仿真分析,并与试验结果对比?结果表明:等效弹簧模拟胸腔结构的 刚度模型,各工况下的仿真胸压变形曲线与试验曲线有较好的一致性,可为今后的碰撞假人胸 部仿真及损伤评估提供参考?
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    机械·材料
    单缸式自由活塞混合动力柴油机喷雾特性研究
    曾 山,陆百川,袁晨恒
    2021 (4):  77-84.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.011
    摘要 ( 211 )   PDF(3379KB) ( 113 )  
    为揭示单缸式自由活塞混合动力柴油机的燃油喷射与雾化特性,建立了耦合活塞 动力学的 SFPE燃油喷射雾化多维模型,数值模拟了高压燃油在 SFPE中的喷雾发展与油气混 合过程?通过与传统柴油机(TCE)的喷雾性能对比,研究了 2种发动机燃油喷雾过程的差异及 其形成机理?结果表明:SFPE的压缩慢于其膨胀,它在止点附近及膨胀过程的运动速度快于传 统发动机,这导致 SFPE更晚开始喷油,且喷射阶段的缸内气体压力和温度略高于 TCE?因此, SFPE在喷射阶段的燃油挥发速率更快,由于喷射滞后,整个喷雾发展过程的燃油挥发总量略小 于 TCE?此外,SFPE更快的活塞运动还造成了缸内体积缩小更快,喷射过程中活塞顶部距离气 缸盖更近,导致更多的喷雾与壁面接触?较早的燃油喷射为 TCE提供了充足的燃油蒸发和雾化时间,使其在活塞运动到上止点前就已经形成了更均匀的混合气?
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    引燃柴油预喷策略对甲醇/柴油缸内双直喷性能及排放的影响研究
    米一铭,朱建军,李 鹏,张翠平,张 强
    2021 (4):  85-92.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.012
    摘要 ( 280 )   PDF(3464KB) ( 312 )  
    将甲醇与柴油共同作为具有缸内双直喷系统的压燃式发动机燃料,改变引燃柴油 预喷策略下的主喷定时,在 RCCI燃烧模式下,探究发动机的燃烧和排放特性?研究结果表明: 缸内压力的峰值由于引燃柴油主喷时刻的逐渐推迟而推迟,当推迟至压缩行程上止点之后时, 可以明显地观察到活塞压缩所形成的缸内压力峰值,与此同时,燃料燃烧所形成的压力峰值逐 渐降低并低于活塞压缩所形成的缸内压力峰值;预喷策略下引燃柴油的主喷时刻在 3.5°CA BTDC时的排放情况最佳,同时缸内的燃烧情况也较好,是因为在主喷时刻不断推迟这一条件 的影响下,HC?SOOT和 CO排放量均逐渐增多,但 NOx的排放量随之减少,可以适当将主喷时刻推迟,但当主喷时刻设置上止点之后,导致缸内的燃烧情况变差,污染物排放量逐渐升高?
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    车用甲醇燃料发动机整机性能研究
    程 前1,刘 延1,曾 建2,徐 磊1,徐 进3
    2021 (4):  93-102.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.013
    摘要 ( 312 )   PDF(3966KB) ( 314 )  
    以仿真计算?理论分析为主,基于样机参数构建汽油机仿真模型,并通过改变燃料? 压缩比和负荷控制方式将原模型改进为高压缩比甲醇发动机模型?在经济工况(2000r/min, 60%负荷)计算分析了甲醇和汽油2种燃料发动机运行特性的差异?结果表明:甲醇发动机通 过进气晚关角调节负荷,可提高进气压力?减少泵气损失;较好抗爆性使其能匹配更高的几何压 缩比,而高压缩比甲醇发动机使燃烧放热速率更快,输出转矩和有效热效率均优于汽油机?通 过优化匹配这些重要因素,为进一步优化甲醇发动机的工作性能和推动甲醇燃料作为汽油的替代燃料提供理论参考?
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    高磁感取向硅钢研究开发的关键工艺及其研究进展
    杨明波1,谭 磊1,李上民1,胡 捷1,邹 红2,熊必润2,张 驰1
    2021 (4):  103-110.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.014
    摘要 ( 312 )   PDF(1247KB) ( 438 )  
    综述了高磁感取向硅钢在稀土微合金化设计?抑制剂形成?渗氮处理?表面绝缘涂 层和激光刻痕等关键工艺的研究现状及取得的最新进展,讨论了目前这些关键工艺环节研究还 存在的问题,最后指出了高磁感取向硅钢关键工艺环节研究未来的发展思路,尤其指出需要加 强激光刻痕技术与表面涂层技术的有机结合?
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    环氧树脂/聚乙烯蜡双相自修复材料的制备与修复性能研究
    黄正勇1,王飞鹏1,赵海森2,李 策2
    2021 (4):  111-116.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.015
    摘要 ( 264 )   PDF(1929KB) ( 139 )  
    当不相容高分子以一定的比例和方式进行共混,可以形成海岛结构,对聚合物的耐 磨性能和冲击性能有很大的改善?以聚乙烯蜡和环氧基体为原料进行混合,在常规条件下进行 加热固化,内部形成以聚乙烯蜡为分散相的海岛结构,在受热情况下,聚乙烯蜡融化,重新填充 到划痕处,有一定的修复效果?利用 SEM测试了环氧树脂样品的断面,观察其内部结构,并利 用划痕仪和 AC/DC联合测试平台对样品进行了电?热?力等 3种载荷下的修复性能测试?结果 表明:聚乙烯蜡共混自修复环氧树脂在一定温度条件下具有良好的自修复性能,在 120℃情况 下自修复性能最佳,完全修复的力学极限载荷为 200g,在 300g载荷情况下仍然有一定的修复 能力;具有极强的耐电痕电压能力,加压 14kV,时间为 10min后,样品表面基本上无明显痕迹; 闪络 10次样品在最佳修复温度 120℃情况下可以完全修复,闪络 20次之后丧失自修复能力?
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    信息·计算机
    基于压缩感知的 OFDM稀疏信道估计算法
    李姣军,蒋 扬,邱 天,黄明敏
    2021 (4):  117-122.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.016
    摘要 ( 267 )   PDF(1508KB) ( 188 )  
    针对 OFDM通信系统信道具有稀疏性且稀疏度未知的特点,提出了一种稀疏度自 适应压缩感知信道估计算法,即变步长自适应压缩采样匹配追踪算法?该算法首先采用变步长 匹配测试的估计方法对信道稀疏度进行预估,然后通过压缩采样匹配追踪改善估计结果,若压 缩采样匹配追踪不能成功重构,则通过弱选择选取新的原子,渐进增加信号稀疏度?仿真结果 表明:相较于传统自适应压缩感知重构算法,提出的 VSACSMP算法具有更好的信道估计性能?
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    基于多阶段 CNN的双目行人检测测距算法
    王 卓,黄 民,马 飞,黄小龙
    2021 (4):  123-134.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.017
    摘要 ( 242 )   PDF(4544KB) ( 206 )  
    提出了一种基于多阶段 CNN的双目行人检测测距算法?该算法首先使用神经网 络检测出双目图像中人体的核心点,再根据左右图像核心点的坐标大小进行排序并匹配,进一 步计算得到视差,最终使用三角法计算出行人的距离?神经网络采用多阶段多分支结构,每阶 段输出人体核心点热图和关节对中心点的关系向量图,经过 3个阶段的计算得到核心点坐标, 用于之后的双目测距算法,神经网络检测出的核心点在水平方向的相对误差小于 0.67%?测距 算法在 KITTI数据集中的结果表明:能够较为准确地估计3.75~22.5m之间的行人,检测速度100 ms左右,相对误差小于 7.27%?使用 zedmini双目相机进行测距实验,结果表明:在 0.5~6.2m 之间相对误差小于 2.5%,fps为 30,能够实现实时测量?
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    基于优化 YOLOv3算法的违章车辆检测方法
    刘 朔,谷玉海,饶文军,王菊远
    2021 (4):  135-141.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.018
    摘要 ( 271 )   PDF(2542KB) ( 460 )  
    对 YOLOv3算法模型进行改进,增加多个尺度检测,提高模型对小目标物体的检测 能力,并增加聚类算法生成的anchors的数量,提高目标检测的准确率?在真实交通卡口数据集 上进行测试,改进后的 YOLOv3算法的 mAP达到了 92.53%,帧频为 44.58FPS,满足实时检测 的需求?实验结果表明:优化后的 YOLOv3算法在违章车辆检测中的性能优于原始的方法,并 且检测速度能够保持实时性?
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    基于协处理器的 HBase分类二级索引设计
    陈顺举1,邹 ?2,刘 锐1,陶 涛1,汪 超1,郑林江2
    2021 (4):  142-151.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.019
    摘要 ( 239 )   PDF(3267KB) ( 121 )  
    针对 HBase仅在行键上进行索引优化而非行键列查询的问题,提出一种基于协处 理器的 HBase分类二级索引方案?设计基于协处理器的索引管理和并行查询机制:利用 Ob server在内存中建立并维护索引,同时利用 Endpoint设计并行查询算法,进而提升非行键列的查 询性能?由于数据特征和查询需求决定了构建索引的类型,进一步设计分类内存索引模型,用 以平衡查询性能和索引性能?在出租车 GPS数据集上的实验结果表明:相较于基于 Solr和 HBase的二级索引方案具有更好的整体性能?
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    电气·电子
    基于小波包和量子神经网络的逆变器故障诊断
    丁 毅,何怡刚,李 兵,崔介兵
    2021 (4):  152-158.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.020
    摘要 ( 196 )   PDF(2311KB) ( 163 )  
    针对三电平逆变器电路拓扑结构复杂,电路具有较强的非线性特征问题,提出一种 基于小波包分析和量子神经网络的三电平逆变器开路故障诊断方法?采用三电平逆变器上? 中?下桥臂电压作为测量信号,通过小波包方法对桥臂输出电压信号进行分析,获取故障信号小 波节点系数;计算各节点小波能量谱特征并进行归一化处理,得到 IGBT不同故障状态下的故障 特征;利用故障特征训练量子神经网络,并对其进行测试以确定故障类别;通过实验平台验证了 算法可行性?实验结果表明:提出的方法适用于三电平逆变器故障诊断,具有工程参考价值?
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    基于 U形槽的超宽带三陷波天线的设计
    侯翔宇,张兴红,李奕锐,李 三,刘淼源
    2021 (4):  159-164.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.021
    摘要 ( 211 )   PDF(2542KB) ( 142 )  
    设计了一种小型三陷波超宽带天线,使用 HFSS软件对天线的结构尺寸进行了分 析和优化?通过在超宽带天线的辐射贴片和接地板上加载 U形槽,使天线在 3个窄带系统的工 作频段实现陷波特性?这 3个窄带系统分别是 WiMAX通信系统?WLAN通信系统和 X波段信 号下行频段通信系统,它们对应的工作频段分别为 3.3~3.8GHz?5.1~5.825GHz?7.25~7.75 GHz?最终仿真结果显示:该天线在 3~10.7GHz范围内其回波损耗小于 -10dB,且电压驻波 比小于 2,在所说 3个窄带系统对应的 3个工作频段内具有良好的陷波特性,可以有效抑制所说 3个系统与超宽带系统产生的相互干扰,同时具有良好的辐射方向性?
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    面向工业机器人的位姿同步加减速算法
    陈多多1,李丽宏1,原 钢2
    2021 (4):  165-173.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.022
    摘要 ( 442 )   PDF(1673KB) ( 180 )  
    为满足工业机器人在执行笛卡尔空间下的连续轨迹控制指令时,机器人末端执行 器位置轨迹和姿态轨迹光滑连续且同步规划的要求,提出一种面向工业机器人的位姿同步加减 速算法?从正弦波加速度曲线加减速控制方法出发,采用最佳平方逼近法,求出了具有光滑连 续曲线的加速度 -时间?速度 -时间和位移 -时间函数?在所求函数的基础上,按照完全同步 控制策略,给出了位置轨迹和姿态轨迹的同步规划处理过程,最终得到位姿同步加减速算法? 实验结果表明:相较于非对称 S曲线加减速控制方法?带约束 S型曲线加减速控制方法和正弦 波加速度曲线加减速控制方法,以及本文所提算法的规划运动时间分别缩短了 5%?5%? 32%,时间复杂度分别降低了 48.9%?50.5%?16.4%,运动曲线平滑性更好,实现了位置轨迹和姿态轨迹的同步规划处理?
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    三相电流源型变流器输出电流纹波抑制策略
    穆 蓝1,肖蕙蕙1,2,郭 强1,2,李 山1,2,周琛力1
    2021 (4):  174-181.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.023
    摘要 ( 244 )   PDF(3186KB) ( 266 )  
    为解决目前三相电流源型变流器网侧电流谐波失真,直流侧电感电流纹波较大的 问题?在传统 6扇区空间矢量调制基础上,提出一种新型 12扇区空间矢量调制策略,将该策略 与 6扇区调制策略进行深入对比分析后,合理地协调电流矢量作用顺序,减少开关管换流次数, 从而降低开关管损耗?在不改变滤波器参数的前提下,有效减小直流侧电感电流纹波,使网侧 电流畸变也得到一定改善?最后,搭建一台 20kW 三相电流源型变流器实验样机,验证了提出 的新型调制策略的有效性?
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    能源动力环境
    涡轮机匣弯曲靶面冲击射流换热特性研究
    陈振华1,崔成成1,2,董 奇3,杨卫华1
    2021 (4):  182-193.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.024
    摘要 ( 198 )   PDF(6719KB) ( 127 )  
    航空发动机内空气冷却系统流通通道结构复杂?在各种复杂结构中,能有强烈换 热过程的局部特征就是冲击换热?故以机匣环腔结构作为研究对象,在所研究的流动参数及结 构参数范围内发现:相同冲击 Rej下,随着冲击间距(H/d)的增大,冲击靶板上的温度分布更加 均匀;当冲击孔角度(β)为 90°时,冲击靶板面换热效果更佳;冲击孔周向角(α)越小,冲击靶板 面的的整体温度水平越低,并且温度分布更为均匀;随着横流比(mc/m)的增大,冲击驻点的温 度在逐渐降低,换热系数也在逐渐提高?
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    翅片参数对风冷蒸发复合型横流闭式冷却塔换热性能的影响
    孙念心,杨卫波
    2021 (4):  194-200.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.025
    摘要 ( 147 )   PDF(2103KB) ( 216 )  
    利用 Matlab软件模拟了冷却塔内冷却水?空气及喷淋水之间的热湿交换过程,对风 冷蒸发复合型横流闭式冷却塔内的翅片管参数进行了研究,探讨了翅片间距?翅片厚度?翅片高 度对复合型横流闭式冷却塔换热性能的影响?结果表明:随着翅片间距的增大,翅片管总传热 系数及翅片管单位面积换热量增加,但冷却塔出口水温升高,冷却塔效率降低;翅片厚度的增加 使得翅片管总传热系数及单位面积换热量增加,而对冷却水出口温度及冷却塔效率影响较小; 翅片高度越大,翅片管总传热热系数及单位面积换热量越小,流出冷却塔的水温越低,冷却塔效 率越大?
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    低功耗土壤环境监测系统的研究与设计
    肖汉光,冉智强,王宪文
    2021 (4):  201-206.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.026
    摘要 ( 261 )   PDF(2066KB) ( 142 )  
    在野外检测时,电池续航能力成为衡量系统的重要指标,为解决嵌入式系统高能耗 问题,设计的土壤温湿度远程实时监测系统,在元器件选择?低功耗模式切换?软件优化等方面 采取低功耗设计?单片机处理传感器采集到的数据,然后利用 NB-IoT无线通信技术将数据发 送到华为云平台,技术人员可以通过实时数据判读土壤的温湿度情况?经验证,在保证测量精 度的前提下,系统休眠状态时通信模块耗流低至 3μA,射频发射状态时耗流优化至 220mA?
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    基于随机森林的循环水养殖氨氮预测模型研究
    巫莉莉,黄志宏,何斌斌,曾 鸣
    2021 (4):  207-214.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.027
    摘要 ( 261 )   PDF(1161KB) ( 197 )  
    分析和建立深井海水工厂化循环水氨氮含量与养殖对象的数量?均重?饲料投喂量 之间的非线性关系?利用离差归一化方法对样本数据进行预处理,并利用 Bootstrap方法随机有 放回采样生成多个训练集;提出一种基于随机森林回归算法的集成式机器学习方法构建预测模 型,对养殖水体中的氨氮含量进行预测,并与支持向量机回归和最小二乘线性回归模型进行对 比分析?通过 5折交叉验证和 8折交叉验证实验表明,以均方根误差和平均绝对误差作为评价 指标,以绝对均值误差作为评价函数,所提方法的绝对均值误差为 0.1355,与最小二乘线性回 归?支持向量机回归方法进行比较,其误差分别减少 62.66%和 39.85%?所提方法在进行小样 本预测应用中具有较高的预测精度及泛化能力,可为海水工厂化循环水养殖水体中氨氮含量精 准预测提供理论依据和参数支持?
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    数学·统计学
    一类线性带泊松跳随机微分方程的有限时间随机镇定性
    张莉娜1,赵桂华2
    2021 (4):  215-218.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.028
    摘要 ( 259 )   PDF(1083KB) ( 279 )  
    研究了一类线性带泊松跳随机系统的有限时间随机镇定性,即系统的暂态性能? 考虑一类线性带泊松跳随机系统,建立该系统的有限时间随机稳定性判定定理?针对一类线性 带泊松跳随机系统,构造性地设计出来了一个有限时间控制器?通过所发展的有限时间随机稳 定性判定定理,证明了闭环系统的有限时间随机稳定性?给出一个数值算例,验证了所提出的 控制设计方法的正确性?
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    高维数据下线性模型的序列相关检验
    刘 锋,付馨苇,胡天英,陈俊霖
    2021 (4):  219-223.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.029
    摘要 ( 229 )   PDF(1042KB) ( 125 )  
    主要考虑了在高维数据下线性模型的序列相关检验?估计了线性模型的参数,建立了对线性模型随机误差进行序列相关检验的 VT,P检验统计量,并得到了原假设下检验统计量 的渐近分布?通过数值模拟研究了统计量在有限样本下的表现?
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    基于 DEAMalmquist的中蒙公路口岸物流效率分析
    邓红星1,MunkhtuulJargalsaikhan1,刘 敏2
    2021 (4):  224-230.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.030
    摘要 ( 171 )   PDF(1375KB) ( 175 )  
    以中蒙公路口岸为研究对象,构建中蒙公路口岸物流效率的投入产出指标体系,为 避免单一地区口岸研究的片面性,结合 BCCDEA?双边 DEA及 Malmquist指数法对 2013—2018 年的 16个中蒙公路口岸数据进行静态?双向差异和动态分析?结果表明:中蒙公路口岸整体物 流效率较高,但新疆地区水平较为薄弱,技术应用的缓慢是导致物流效率较低的重要因素,且不 同级别的口岸物流效率差异显著?对此,提出深化地区合作?推动技术应用创新及结合地区优 势制定具有指向性的政策法规等相关建议?
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    基于电信数据的潜在旅游流网络结构特征及影响因素分析———以江苏省为例
    濮 蓉1,2,陶卓民1,2,濮元生3,荣慧芳1,2,刘培学4
    2021 (4):  231-238.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.031
    摘要 ( 202 )   PDF(1758KB) ( 196 )  
    基于电信数据,选取江苏省各市电信用户对省内景区的搜索量为研究对象,运用社 会网络分析方法,研究江苏省潜在旅游流的网络结构特征及其影响因素,结果发现:① 江苏省 潜在旅游流网络密度较低?苏南地区间旅游互动频繁,苏北地区间旅游联系亟待加强?② 核 心 -边缘结构明显?苏锡宁地区是网络中的核心区,徐淮连盐为边缘区,其余地区为次级核心 区?③ 深度剖析旅游流网络结构的影响因素,发现居民私家车拥有量?可自由支配收入?公路 距离是制约地区间潜在旅游流流动的主要因素;旅游接待设施与列车数量是影响潜在游客选择 旅游地的重要因素?潜在游客群体倾向选择交通便利?设施完善且居民生活水平较高的旅游目 的地,这也是苏南地区在潜在旅游流网络中发挥较大作用的原因?
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    一类具有分布时滞的离散 SVIR传染病模型的稳定性分析
    许泽宇,雒志学
    2021 (4):  239-246.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.032
    摘要 ( 232 )   PDF(1054KB) ( 168 )  
    考虑分布时滞对传染病的影响,建立了一类具有双线性发生率的离散 SVIR传染病 模型,从理论上分析了该模型的动力学性质?得到了以下结论:当 R0<1时,系统的无病平衡点 是全局吸引的,疾病将会消亡;当 R0>1时,系统是持续的,疾病将始终存在?
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    基于改进的神经网络模型预测气象灾害经济损失———以广东省台风灾害为例
    李 博1,冯俏彬2,戚克维1
    2021 (4):  247-253.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.033
    摘要 ( 271 )   PDF(1066KB) ( 204 )  
    以广东省台风灾害为例,利用遗传算法改进 BP神经网络形成 GABP神经网络模 型,将台风最大风力?台风最大风速?受灾人数?转移安置人数和农作物受灾面积 5种变量作为 致灾因子,进入神经网络模型,并作为 GABP神经网络输入数据对直接经济损失进行预测?结 果表明:在物价调整前 GABP神经网络模型和单一 BP神经网络模型的平均相对误差分别为 17.30和 22.86,物价调整后两者的平均相对误差分别为 6.27和 12.51,这意味着只有将各年份 台风灾害直接经济损失调整到同一物价水平上,才能达到最优结果,且 GABP神经网络模型的 预测结果始终优于单一 BP神经网络模型;鉴于 GABP神经网络模型的适用性和参考价值,有 关政府部门可在气象灾害发生后,采用该方法对灾情数据进行预测,提升政府在灾情统计方面 的时效性,进而在应急财政投入方面迅速作出反应?
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    “第 21届流体动力与机电控制工程国际学术会议”专栏
    基于改进 Bingham模型的磁流变阻尼器力学建模及试验研究
    祝世兴,杨丽昆,魏 戬,祝恒佳
    2021 (4):  254-264.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.034
    摘要 ( 250 )   PDF(3018KB) ( 303 )  
    磁流变阻尼器是一种阻尼可调的半主动智能控制器件,其磁流变液黏度随外加磁 场强度而发生变化,因此磁流变阻尼器表现出复杂的非线性动力学特性?经典 Bingham力学模 型无法精确描述磁流变阻尼器在不同输入电流工况下力与速度之间的非线性关系,对实现磁流 变阻尼器的输出阻尼精准控制存在难度?通过台架试验研究磁流变阻尼器的动态力学性能,提 出了一种改进的 Bingham力学模型—Rational函数模型?根据试验结果,通过最小二乘法对 Rational函数模型进行参数辨识,进一步建立各参数与电流之间的映射关系,并在 Matlab/Simulink 环境中对磁流变阻尼器在不同输入电流下力与速度之间的非线性关系进行仿真分析?结果表 明:Rational函数模型可改进多项式函数模型在电流低于 0.5A时高速段存在的不稳定性和在 速度换向拐点处拟合效果不佳的缺陷,在全工况下模拟磁流变阻尼器非线性动态力学特性具有 更高的精度和更好的适用性?
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    汽轮机末级叶片气流激振力的计算方法
    葛存飞1,刘庆龙1,徐志强2,陈 榴3
    2021 (4):  265-270.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.035
    摘要 ( 265 )   PDF(2022KB) ( 187 )  
    在结合瞬态叶栅排(TBR)计算和定常 FFT变换的基础上,提出了一种有效的末级 叶片气流激振力模拟的计算方法,该方法仅需要单流道的瞬态数值模拟真实的叶片受力?经过 讨论和实例计算得出了以下几个结论:利用 FFT将空间转换到时间,使得定常计算数据可用于 非定常计算中?在结合了定常结果 FFT变换和 TBR方法之后,瞬态单流道非定常计算方法模 拟实际问题是可行的,TBR方法的计算综合成本是全环非定常的 2.3‰?不计内存消耗,TBR 计算速度提升约 8倍?通过一个实例验证了该方法的可行性和效率,并给出了计算结果?结果 表明:其背压压力波动的存在影响了静叶喷嘴出口压力脉动大小和频率?
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    管壳式换热器污垢热阻分析及数值模拟研究
    林冠堂1,黄 思2,易天坤2,陈建勋1,杨宁祥1
    2021 (4):  271-276.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.036
    摘要 ( 354 )   PDF(2868KB) ( 737 )  
    选取一常用的管壳式换热器为研究对象,管程壳程介质分别为常温循环水与高温减顶气?在操作工况下研究了管程内外污垢的对流和热传导热阻,分别建立了无污垢?管内有 污垢?管外有污垢和管内外均有污垢等 4种情形下的有限元计算模型,在 ANSYSWorkbench平台进行了瞬态热分析数值模拟,得到了管程内外污垢对换热器热通量和温度分布的影响规律? 研究表明:污垢不能降低管内?外的对流换热系数,但污垢显著增大了换热器管程内外的热传导 热阻?由于管材与污垢导热系数的差别较大,有污垢的管道一侧的温度梯度较大?无污垢管程 热通量值比有污垢管程热通量值高出数倍甚至一个数量级?
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