重庆理工大学学报（自然科学）

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含时变轮胎侧偏刚度的车辆质心侧偏角鲁棒估计

陈建锋, 吴强, 葛新元

2023 (8): 1-7.

摘要 ( 238 )

PDF(2598KB) ( 110 )

车辆质心侧偏角是车辆主动安全控制的重要参考信息，难以直接测量。提出一种含时变轮胎侧偏刚度的车辆质心侧偏角鲁棒估计方法。利用一种车载传感器量测信号可靠性判别方法，滤除横摆率和侧向加速度中的不可靠量测值。设计一种基于侧向加速度信息的轮胎侧偏刚度计算方法，以解决非线性区域的时变轮胎侧偏刚度表征问题。利用容积卡尔曼滤波算法进行迭代，以获得鲁棒的车辆质心侧偏角。数值验证结果表明，所提出的车辆质心侧偏角估计方法在精度和鲁棒性方面具有较为明显的优势。

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湿式ＤＣＴ换挡过程离合器转矩精确控制方法研究

张志刚, 吴学彦, 杨辰

2023 (8): 8-18.

摘要 ( 118 )

PDF(4539KB) ( 50 )

湿式ＤＣＴ换挡过程中双离合器传递转矩的精确控制对换挡品质具有决定性影响，而目前在换挡控制中存在忽略湿式离合器黏性转矩的缺点，进而影响换挡品质。鉴于此，提出一种基于湿式离合器动态摩擦因数，通过ＲＢＦＰＩＤ控制算法进行湿式离合器转矩精确控制的方法。运用平均雷诺方程和ＧＷ弹性接触模型，建立考虑离合器传递转矩的强非线性以及温度影响的湿式离合器接合过程动态摩擦因数综合模型；结合某款湿式ＤＣＴ整车换挡动力学模型和换挡工况请求转矩，将动态摩擦因数模型引入湿式离合器期望结合压力计算中，以ＲＢＦＰＩＤ压力自适应控制器控制离合器压力控制阀的输出压力的方式，实现离合器传递转矩精确控制。结果表明，与忽略黏性转矩的传统控制方法相比，所提控制方法减小了双离合器传递转矩的误差，当油液温度为４０、８０、１２０℃时，换挡过程最大冲击度分别下降了１４．４％、１５．７％、１３．４％，湿式ＤＣＴ换挡品质得到了有效提升。

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等强度梁理论下的多截面独立并行优化研究

徐峰祥, 王得伟, 邹震

2023 (8): 19-29.

摘要 ( 120 )

PDF(3374KB) ( 44 )

等强度梁的优化设计方法是汽车轻量化和性能设计的关键技术之一，开发等强度梁的多截面独立并行优化算法对底盘零部件的高效轻量化设计具有重要意义。基于Ａｂａｑｕｓ软件二次开发平台，将理论模型与有限元仿真相结合，开发了新型等强度梁多截面独立并行优化算法，该算法在理论上对梁各个截面进行满应力优化设计，并通过有限元仿真对理论力学模型进行连续迭代修正构建等强度梁结构。将开发的多截面独立并行优化算法应用于车桥桥壳的轻量化设计中，结果显示：桥壳降重１０．４１％，最大应力降低１０．６４％。随后借助该算法对含多变量的截面形状进行了优化研究，证明了所建多截面独立并行优化算法具有较好的鲁棒性和稳定性，可应用于任意截面形状的等强度梁优化研究。

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道路坡度识别的混合动力客车模式切换控制策略

杨杰, 高爱云, 范卫峰

2023 (8): 30-37.

摘要 ( 154 )

PDF(2813KB) ( 34 )

模式切换是混合汽车的核心技术之一，决定了车辆的平顺性和乘客的舒适性。针对目前混合动力客车的模式切换没有考虑实际道路坡度的问题，基于洛阳市某旅游路线的混合动力客车实际的道路行驶工况，采用纵向动力学算法进行道路坡度识别，再利用ＢＰ神经网络算法对未来时间内的车速进行预测，根据已知的道路坡度和车辆的未来车速利用汽车动力学公式求得需求转矩，根据需求转矩以及ＳＯＣ值进行模式状态确定，使汽车在有发动机介入时的模式时提前完成模式切换，避免汽车在上坡过程中动力不足。实验仿真结果表明：该控制策略可以使汽车在即将上坡时提前完成模式切换，提高了驾驶性能，避免了上坡动力不足。

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轮毂开关磁阻电机偏心下电磁特性分析及优化

张洒洒, 邓召学, 朱孙科

2023 (8): 38-47.

摘要 ( 82 )

PDF(5836KB) ( 30 )

轮毂电机在道路激励、驾驶行为等外界扰动下易引发气隙偏心问题，进而导致其径向电磁力失衡，影响电机的输出性能。针对上述问题，对气隙偏心下轮毂电机的电磁特性进行分析，并提出基于遗传算法的开关磁阻电机结构参数优化方法来削弱电机的径向电磁力。以某８／６四相开关磁阻电机为研究对象，研究不同气隙偏心量、导通相对电机电感、磁链、转矩及径向电磁力的影响规律；借助不对称半桥主电路进行电机瞬态仿真，得到电机静、动态偏心工况下电机转矩及径向电磁力的响应特征；最后，以抑制开关磁阻电机径向电磁力为目标对开关磁阻电机结构参数进行寻优。结果表明：优化后开关磁阻电机径向电磁力减小了１３．６４％，电磁力波动减小了３４．３７％，转矩下降了０．２％。相比较转矩的微量牺牲，径向电磁力及电磁力波动得到有效抑制，表明了所提优化方法的有效性。

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甲醇汽油掺混比对转子发动机性能的影响研究

章杨昊, 邓晰文, 冯战

2023 (8): 48-55.

摘要 ( 108 )

PDF(3090KB) ( 28 )

甲醇有着含氧量高、燃烧性能良好和排放清洁等特点，被认为是理想的发动机替代燃料。以一款周边进气转子发动机为研究对象，提出通用的等效方法，在ＧＴＰＯＷＥＲ中建立等效往复式三缸四冲程发动机仿真模型，并对仿真结果进行对比验证。在此基础上，研究甲醇替代比对转子发动机燃烧过程和性能的影响规律，研究结果表明：汽油中掺混甲醇可以提高混合气燃烧速率，可使得转子发动机的缸压提高并且燃烧相位提前。在甲醇掺混比低于５０％时，随着掺混比增加，转子发动机性能提升明显，缸压峰值对应的曲轴转角接近上止点，发动机功率和扭矩较纯汽油分别提升１３．６％和１２．８％。在甲醇掺混比高于５０％时，随着掺混比的增加，发动机燃烧相位过于提前，压缩负功增加，发动机动力性提升效果降低，在Ｍ１００时发动机功率提升仅为５．９％。研究结果可为转子发动机使用甲醇燃料以提升性能提供一定参考。

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大功率甲醇发动机性能多目标优化

钱创造, 朱建军, 胡正兴

2023 (8): 56-63.

摘要 ( 121 )

PDF(2834KB) ( 42 )

以发动机空燃比、ＥＧＲ率、进气早开角和排气早开角为优化变量，研究甲醇发动机在全负荷不同转速下对扭矩、有效燃油消耗率和ＮＯｘ排放的影响规律。利用ＧＴｐｏｗｅｒ软件构建了甲醇发动机一维数值模型，通过ＤＯｐｔｉｍａｌ拉丁超立方试验设计方法构建发动机响应面模型，分析了各优化变量对发动机性能的影响程度；最后以发动机最大扭矩、有效燃油消耗率和ＮＯｘ排放为优化目标，利用ＮＳＧＡⅡ遗传算法迭代得到Ｐａｒｅｔｏ前沿最优解集。优化后的结果表明：３个转速下的甲醇发动机的扭矩平均提高了２．０９％，ＮＯｘ平均下降了１８．７７％，与此同时，甲醇发动机的有效燃油消耗率也得到了改善。

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某敞篷车座舱流场及人耳处噪声特性分析

赖晨光, 王玲霞, 冯帅

2023 (8): 64-73.

摘要 ( 84 )

PDF(5679KB) ( 24 )

通过ＣＦＤ对某敞篷车座舱流场进行了数值仿真研究，分析了敞篷车在不同速度下的座舱流场变化特征，并监测人耳处的气动噪声。研究发现，座舱两侧气流会从座椅后方卷入座舱，并以两乘员人体为中心形成涡旋；座舱后背存在逆向回流并与前风挡分离的气流在座舱上方发生碰撞形成涡脱，该涡脱逐渐向座舱内发展。人耳处的噪声监测发现，外耳Ａ计权声压级比内耳Ａ计权声压级大５ｄＢＡ左右；通过声品质参数的客观评价发现，敞篷车气动噪声具有响度较大、尖锐度较小（“粗犷”）的声源特性。

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车辆线控转向系统关键技术研究综述

屈翔, 陈豪, 张君

2023 (8): 74-84.

摘要 ( 366 )

PDF(1505KB) ( 123 )

线控转向系统（ｓｔｅｅｒｉｎｇｂｙｗｉｒｅ，ＳＢＷ）作为线控底盘的关键执行系统，取消了机械连接，转向操作由电信号直接传达，控制方式更灵活，可实现模块化结构，提高了转向系统与底盘其他子系统的耦合性和控制自由度。对线控转向系统路感模拟技术与变传动比技术及控制参数估计方法进行全面阐述，以及对路感模拟技术中涉及的反馈力矩控制和回正力矩控制研究成果进行了对比和分析，指出其力传递特性和角传递特性不耦合的特点会造成较差的驾驶体验；常用的变角传动比设计方法主要是恒定横摆角速度的变角传动比和随车速（转角）变化的变角传动比这２类设计方法，指出单一设计方法存在的不足，也明确了其分别满足不同驾驶员偏好的角传递特性区间优势；对线控转向技术未来研究方向和发展进行了展望，提出线控转向技术发展应趋向路感个性化、安全可靠、精准控制等特点。

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汽车仿生防撞主梁设计与碰撞性能研究

李红军, 李旭, 李星彰

2023 (8): 85-91.

摘要 ( 192 )

PDF(2443KB) ( 54 )

汽车前防撞梁作为汽车安全行驶的重要防护组件，其主梁的横截面形状是影响缓冲吸能特性的主要因素。针对防撞主梁的碰撞问题，基于仿生原理提出了３种防撞主梁仿生横截面结构，建立３点弯曲动态力学模型。通过ＬＳＤＹＮＡ软件对防撞主梁进行碰撞模拟仿真，得到各防撞主梁的变形压溃情况，为更深入地研究各防撞梁的碰撞性能差异，进一步对碰撞过程中的冲击力和比吸能等特征进行对比分析。结果表明内嵌水滴形防撞主梁撞击性能最优，其最大残余冲击力为３０６２Ｎ，最终吸能量为７３８ｋＪ，且具有良好的比吸能特性。

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高温铝液液面自动控制系统设计及应用

陈仁祥, 邱天然, 刘建刚

2023 (8): 92-98.

摘要 ( 118 )

PDF(2235KB) ( 33 )

为保证铝板铸造机的进料流量稳定和产出铝板质量，需将高温铝液液面保持稳定，为此设计出一套自动控制高温铝液液面高度的系统。根据生产流程，设计高温铝液流量控制装置机械结构和基于ＰＬＣ的控制系统，并提出自适应神经模糊推理系统ＰＩＤ（ＡＮＦＩＳＰＩＤ）控制策略，进行了Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真测试与现场测试。与传统ＰＩＤ控制、自抗扰控制分别进行对比，结果显示：ＡＮＦＩＳＰＩＤ策略控制时的超调量最小，上升时间与调节时间最短，能更好地调节高温铝液液面；系统配有组态屏人机交互系统，使操作更加人性化；并具有断电保护功能，提高了生产的安全性和经济性，并且更容易投入生产使用。

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采用ＳＤＡＥＦＦＮＮ网络的ＰＭＳＭ逆变器开路故障诊断研究

冯莉, 罗洪林, 许水清

2023 (8): 99-108.

摘要 ( 168 )

PDF(4554KB) ( 32 )

针对电机驱动系统故障难以捕捉、特征精细刻画难和诊断准确性差等重难点问题，提出了一种融合堆叠降噪自编码器和前馈神经网络（ｓｔａｃｋｅｄｄｅｎｏｉｓｉｎｇａｕｔｏｅｎｃｏｄｅｒｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ＳＤＡＥＦＦＮＮ）模型。模拟仿真三相逆变器开路故障的不同类型；提取永磁同步电机输出的三相定子电流作为故障特征提取的对象；融合多种频域特征提取方法提取非线性特征并整合形成高维数据集；采用ＳＤＡＥＦＦＮＮ模型实现对三相逆变器开路故障识别；对比传统深度网络模型，验证算法可行性。实验结果表明，ＳＤＡＥＦＦＮＮ模型完成了有效故障分类识别，平均识别准确率高达９８．８０２１％，优于传统深度学习方法。

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考虑温度的高速列车轴箱轴承内部接触特性分析

江志伟, 王志伟, 楚明

2023 (8): 109-118.

摘要 ( 80 )

PDF(5085KB) ( 27 )

作为高速列车的核心部件，轴箱轴承一旦失效就将严重威胁车辆安全运行。然而，服役过程中的轴承内部温度分布与接触特性极其复杂且难以有效监测。为此，建立了轴箱轴承稳态温度场模型和静力学有限元模型，并分别通过线路实验与理论结果进行验证。考虑润滑剂对轴承内部摩擦产热和散热的影响，构建高速列车轴箱轴承热力耦合有限元模型，可准确再现列车轴箱轴承内部温度分布规律和接触特性。系统研究了轴箱轴承内部的温度分布规律，并分析了温度对轴箱轴承内部接触特性的影响，探讨了复合载荷和转速对轴承温度和接触特性的影响规律。结果表明，温度对轴承各零部件应力影响十分显著，轴承最大应力增幅高达４８９．２６％；轴承内部温度和应力随复合载荷与转速的增加而逐渐增加，温度对应力影响更为显著。研究结果可为高速列车轴箱轴承的接触行为研究与参数优化设计提供理论指导与技术支撑。

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一种力增强型软体抓取器的设计

赵玉侠, 万学锋, 周俊成

2023 (8): 119-127.

摘要 ( 108 )

PDF(3843KB) ( 31 )

随着软体抓取器的研究不断深入，提高其承载能力一直是亟待解决的问题。为此提出一种简单实用的方案，即在软体驱动器的指尖处嵌入磁铁片，通过抓取器指尖之间的磁力增加抓取力。介绍了软体抓取器的结构设计及其制作方法；进行了抓取的力学建模，尤其对指尖贴合时的拉力建模进行了详细分析，得到了理论承载力的大小；对抓取器模型进行了有限元仿真，分析了气压大小与承载力的关系；对理论建模和有限元仿真分析的结果进行对比，二者承载力较无磁铁片嵌入的抓取器分别增加了２０．７２Ｎ与１６．３４Ｎ，表明该方案是可行的。该方案为开发出高载荷的软体抓取器提供了新的设计思路。

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ＥＣＡＳ车身高度与整车姿态控制混杂自动机研究

刘洋, 胡启国, 陆伟

2023 (8): 128-137.

摘要 ( 99 )

PDF(3751KB) ( 23 )

针对电子控制空气悬架（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｉｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ，ＥＣＡＳ）系统存在明显的混杂动态特征，不易于车身高度和整车姿态精确控制等问题，建立了考虑电磁阀气动特性的ＥＣＡＳ整车非线性机理模型，通过设置车身高度、侧倾角和俯仰角的变化范围设计了描述悬架系统各电磁阀开关切换状态的混杂自动机；利用混合逻辑动态（ｍｉｘｅｄｌｏｇｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｓ，ＭＬＤ）建模方法将所设计的混杂自动机编译为标准ＭＬＤ模型，从而可直接调整电磁阀的开关状态实现车身高度与整车姿态之间的协调控制；最后对所设计的混杂自动机进行仿真验证。仿真结果表明，该混杂自动机通过对电磁阀开关进行逻辑控制，可以精确地控制车身高度并有效地改善整车姿态，在一定程度上提高了操纵稳定性和乘坐舒适性。

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扇形喷嘴参数与雾场均匀度影响研究

沈正昊, 丁国清, 陈欣

2023 (8): 138-147.

摘要 ( 124 )

PDF(5052KB) ( 23 )

为了提高扇形喷嘴喷雾流场的均匀性，采用计算流体力学，基于欧拉欧拉法构建模型对扇形喷嘴的两相流喷雾模型进行仿真，计算喷雾流场的流量分布，通过改变喷嘴的切槽角、切深、接口形状以及喷射压力参数，研究其对于雾场分布及其均匀性的影响。仿真计算显示，扇形喷嘴的喷雾流场具有三峰的流量分布，减小切槽角、增大切深以及选择扁椭球形状的接口形状均对流量分布的均匀性有改善效果。研究结果表明：扇形喷嘴流量的三峰分布由切口与管柱之间长度的偏差产生，形成了液流的奇异点。改进喷嘴参数能够改善奇异点与雾场的扩散性能，改善流量分布的均匀性。

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向量自回归和Ｔ２控制图在变工况齿轮箱故障检测中的应用

薛成，李鑫，焦静

2023 (8): 148-157.

摘要 ( 73 )

PDF(4997KB) ( 78 )

针对齿轮箱传统故障分析方法难以评估变工况下齿轮箱健康状态，对齿轮箱的振动数据按工况分类后，进行了基于向量自回归模型（ｖｅｃｔｏｒａｕｔｏｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ，ＶＡＲ）和统计过程控制方法的变工况下齿轮箱异常检测方法研究。采用时域同步平均算法（ｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｖｅｒａ ｇｉｎｇ，ＴＳＡ）去除原始振动信号中的噪声，并分工况建立向量自回归模型计算残差；提取残差的均方根（ｒｏｏｔｓｑｕａｒｅｍｅａｎ，ＲＭＳ）和整流平均值作为指标，初步判断齿轮故障；选取残差的均方根及整流平均值进行统计过程分析，建立多变量指数加权平均（ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｗｅｉｇｈｔｅｄｍｏｖ ｉｎｇａｖｅｒａｇｅ，ＭＥＷＭＡ）、广义方差以及Ｔ２控制图来判断齿轮早期异常发生点。研究结果表明，均方根Ｔ２控制图效果最佳，检测出了６０、１５１、１５２三个异常点，从而完成了对变工况下齿轮箱的故障检测。

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圆棒试样Ｖ型槽超声滚压装置设计及试验研究

刘治华，牛志涛，郑凌硕

2023 (8): 158-165.

摘要 ( 97 )

PDF(2067KB) ( 78 )

设计一种针对圆棒试样Ｖ型槽的超声滚压装置，分别对滚压装置及其配套的固定装置、工件夹具等进行了结构设计，利用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ对装置进行了模态分析和谐响应分析，结果表明装置的共振频率与超声波发生器频率一致，装置能够正常工作。设计单因素试验，探究了不同静压力、超声振幅和滚压遍数等超声滚压工艺参数对渗碳淬火态１８ＣｒＮｉＭｏ７６合金钢Ｖ型槽表面质量的影响。超声滚压加工后试样Ｖ型槽底部的表面粗糙度从０．８μｍ可降至０．１４１μｍ；表层残余应力与表面硬度显著提升，滚压过后试样表面最大残余应力为－７０３．２ＭＰａ，最大硬度可达９８５．３４ＨＶ，较原始表面硬度提高了９７．５％。结果表明，采用该装置能够对Ｖ型槽底进行超声滚压加工，经超声滚压后，Ｖ型槽底部表面质量得到显著提高。

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改进二进制麻雀搜索的特征选择及文本聚类

高新成, 邵国铭, 张海洋

2023 (8): 166-176.

摘要 ( 127 )

PDF(2395KB) ( 42 )

针对文本中存在冗余特征影响聚类精度等问题，提出一种结合蜣螂优化算法改进二进制麻雀搜索算法的特征选择及文本聚类算法。利用基于特征词权重的适应度函数完成文本特征评估，构建矢量空间模型；引入蜣螂优化算法中的圆周方向搜索机制，改进传统麻雀搜索算法中麻雀发现者位置更新策略，并融入滚动方向机制的随机游走策略提升全局搜索能力，结合转移函数对连续型麻雀位置进行更新，得到优化的二进制麻雀搜索算法，筛选出优质特征子集；选用ｋｍｅａｎｓ＋＋算法完成文本聚类。通过多种基准函数及公共数据集进行验证，结果表明：所提方法能够有效降低文本特征维度，提高聚类效果。

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考虑驾驶人与环境交互的驾驶风格识别模型研究

葛慧敏, 黄嘉慧, 臧文凯

2023 (8): 177-184.

摘要 ( 153 )

PDF(4451KB) ( 40 )

针对危险驾驶人群进行了实时驾驶风格辨识方法研究，提出了考虑驾驶人与周围环境交互的驾驶风格识别模型。以模拟驾驶采集数据为基础，以３ｓ为时间窗口，将实时横向偏移量、跟车距离、驾驶人注视点位置转化为驾驶风格表征因子，运用ＦＣＭＭ（ＦｕｚｚｙＣｍｅａｎＭ）对驾驶人驾驶风格进行聚类，将实时驾驶风格标定为冲动型、较冲动型、普通型、保守型，并构建神经网络模型对实时驾驶风格进行识别。结果表明：驾驶人驾驶风格波动与驾驶人注视点转变有密切联系，神经网络模型对驾驶风格识别准确率最高可达到９９．１％，表现出良好的预测效果。

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多因子融合时空图神经网络的交通参数预测

张建旭, 金宏意, 胡帅

2023 (8): 185-193.

摘要 ( 130 )

PDF(2965KB) ( 32 )

针对路网级交通参数预测时空特性挖掘不足的问题，提出一种多因子融合时空图神经网络（ＭＦＳＴＧＮＮ）。该模型从路网地理拓扑结构、通行能力和道路交通数据相关性３个角度挖掘路网的空间特征，再通过时间模块（ＧＲＵ）提取时间特征。在多因子空间特征聚合模块（ＭＦＧＮＮ）中，构建了３个因子关联矩阵；将其中的通行能力关联矩阵Ｃ和交通数据关联矩阵Ｄ输入到基于频域的图卷积网络（ＧＣＮ）中，将空间近邻矩阵Ａ输入到图注意力网络（ＧＡＴ）中，分别提取３种不同的空间特征，将３种特征通过通道注意力模型进行融合，通过ＧＲＵ提取时间特征。使用重庆市渝北区部分区域浮动车数据集进行实验，结果表明：ＭＦＳＴＧＮＮ能够更好地捕捉路网的时空特性，提高预测精度。

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基于模糊情感神经网络的多缸液压机反步滑模控制策略

贾超，赵叔豪，孔德丁

2023 (8): 194-202.

摘要 ( 80 )

PDF(3917KB) ( 85 )

针对一类具有未知外部扰动的多缸液压机，提出了一种基于模糊情感神经网络的反步滑模控制策略。首先，建立了包含集总扰动的多缸液压机的数学模型；其次，采用反步法与滑模控制结合，同时考虑系统的鲁棒性，利用模糊情感神经网络逼近集总扰动，给出神经网络权重的自适应律，形成新型的复合控制器设计方案；最后，利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法分析了系统的稳定性。通过在多缸液压机上进行的数值仿真及对比，表明所设计的控制器可以实现对多缸液压机良好的位置跟踪和调平控制，并对外部集总扰动具有较强的鲁棒性。

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采用因子分析与改进ＧＭＭ的施工安全评价方法

於三大, 朱浪, 苏立

2023 (8): 203-211.

摘要 ( 98 )

PDF(1388KB) ( 26 )

随着施工安全问题日益复杂，为进一步减少施工安全事故的发生，针对传统安全评价方法无法有效挖掘各安全指标之间的内在联系，并且现有聚类方法存在紧凑性不足、结果解释性差的问题，提出一种采用因子分析与变分贝叶斯高斯混合聚类的安全评价方法。该方法利用因子分析将复杂的施工安全评价指标转换为有内在联系的因子变量，作为变分贝叶斯高斯混合方法的输入，并使用Ｔ分布随机相邻嵌入法（ｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｎｅｉｇｈｂｏｒｅｍｂｅｄｄｉｎｇ，ＴＳＮＥ）对多维聚类结果进行可视化，充分挖掘各施工安全指标之间的内在关联性并对施工安全做出评价。案例分析表明，与层次聚类分析、Ｋｍｅａｎｓ以及高斯混合模型（ｇａｕｓｓｉａｎｍｉｘｔｕｒｅｍｏｄｅｌ，ＧＭＭ）方法相比，所提方法具有更好的聚类效果和全局寻优性能，不仅验证了所提方法的可行性和有效性，还通过可视化的方法增强了多维聚类问题的可解释性。

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双通道超图卷积网络团购推荐

冯英杰, 张志鸿, 贾玉祥

2023 (8): 212-221.

摘要 ( 121 )

PDF(1818KB) ( 33 )

在社会化电子商务团购中，如何充分挖掘用户与参与者的潜在偏好是影响团购成功的重要因素。现有的社会推荐模型大都利用成对关系挖掘用户的潜在偏好，未考虑用户和参与者之间的复杂交互，无法在团购场景下建立用户的高阶关系。因此，提出了双通道超图卷积网络（ｄｕａｌｃｈａｎｎｅｌｈｙｐｅｒｇｒａｐｈｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｆｏｒｇｒｏｕｐｂｕｙｉｎｇｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ，ＨＣＧＲ），并根据团购中角色的不同，在通道内设置不同的消息传递机制，充分利用高阶社会关系更全面地捕获用户潜在偏好。然后使用门控机制自适应聚合不同通道的用户嵌入信息，最终生成推荐结果。在真实团购数据集上的实验表明，ＨＣＧＲ优于所有对比模型，总体性能提升３．１８％～４４６％。消融实验以及数据稀疏性实验进一步验证了模型的合理性。

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基于多尺度残差注意力网络的全色锐化方法

吴燕燕, 王亚杰, 谢延延

2023 (8): 222-230.

摘要 ( 95 )

PDF(3544KB) ( 38 )

针对传统深度学习的遥感图像全色锐化方法未考虑源图像多尺度方向信息和通道间的关联紧密性，导致融合图像出现空间信息丢失和光谱失真问题，提出了一种基于多尺度残差注意力网络的遥感图像全色锐化方法。将低空间分辨率多光谱（ｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ，ＬＲＭＳ）图像经过双三次插值上采样与高空间分辨率全色（ｐａｎｃｈｒｏｍａｔｉｃ，ＰＡＮ）图像级联，得到一个５通道图像作为输入；设计３个并行的多尺度残差注意力网络从空间和通道两方面提取源图像不同频度的特征，每个子网络包含浅层特征提取、深层特征提取、特征融合、特征重建过程，将三者的输出进行跳连接获得最终融合图像，将光谱角映射、平均绝对误差和几何梯度权重相加作为一种新的损失函数来训练参数，以提高网络的信息表征能力；选择在ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ２和Ｗｏｒｌｄ Ｖｉｅｗ３数据集上与其他７种融合方法进行对比实验，并在ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ３数据集上对模型的网络结构及损失函数性能进行验证，实验结果表明：该方法在光谱信息和空间信息保持方面具有明显优势。

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一种基于注意力机制的动态分配知识图谱补全方法

唐广谦, 李波

2023 (8): 231-237.

摘要 ( 145 )

PDF(1545KB) ( 44 )

大多数知识图谱补全模型是将信息转变为便于处理的静态三元组，忽略了实体和关系在不同语义条件下的动态属性和信息，导致模型分析和发现上下文信息的能力存在不足。为此，提出了动态分配注意力得分的知识图谱补全模型（ＤＡＳＫＧＣ），该模型能够为每个实体和关系自适应调整匹配度得分。用邻居信息交互编码器来获取实体在不同语义下的角色信息，用路径匹配处理的方法来获取实体间的准确关系，通过损失函数来更新三元组在不同语义下的相关性分数。实验结果表明：所提出的ＤＡＳＫＧＣ在数据集Ｎｅｌｌ９９５上的ＭＭＲ值为８９５％，在数据集ＤＤＢ１４和ＦＢ１５Ｋ２３７上Ｈｉｔｓ＠１分别为９３．９％和９２．４％，其他的Ｈｉｔｓ指标也有良好的表现。

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基于正交锁相的绝缘子泄漏电流在线监测装置

陈新岗, 张金京, 袁扬

2023 (8): 238-244.

摘要 ( 115 )

PDF(1503KB) ( 42 )

针对传统的绝缘子污闪排查效率低、花费高等问题，设计了一种绝缘子泄漏电流在线监测装置。通过正交锁相放大技术将检测的电流信号从噪声中提取出来，解决了绝缘子泄漏电流监测时因信号微弱、干扰严重难以得到准确信息的问题。装置以ＳＴＭ３２为控制核心，通过正交锁相放大技术实现对绝缘子泄漏电流的准确监测；通过ＧＰＲＳ无线通讯将监测信息实时上传至ＴＬｉｎｋ云平台，实现了数据的远程在线查看；通过将数据与阈值对比，可在泄漏电流值超过阈值时向用户发送报警信息。测试结果表明：该装置在０～３０ｍＡ监测范围内测量误差在 ±５％以内，并能及时发送报警信息，记录、存储、查询历史数据。

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面向Ｍ２Ｍ通信的网络分层与窗口控制接入策略

李姣军, 杨川, 杨凡

2023 (8): 245-254.

摘要 ( 94 )

PDF(3279KB) ( 25 )

针对机器与机器（ｍａｃｈｉｎｅｔｏｍａｃｈｉｎｅ，Ｍ２Ｍ）通信场景中设备接入成功率低的问题，提出在网络分层的基础上通过窗口控制接入的算法。首先通过网络分层优化算法对通信设备分组，建立骨干接入网络模型和接入子网模型，起到缓解接入冲突的作用；然后利用窗口控制和前导码复用的方法控制每个接入时隙的接入设备数量，解决接入资源紧张、接入成功率低的问题。仿真结果表明：所提出算法相较于对比算法，网络分层优化后的设备分组数减少了４３％，设备接入成功率达到１００％，设备的接入时延降低８５％。

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交流电场下导体表面接触角对水滴振动、放电特性的影响

刘锐，熊港权，李俨洲

2023 (8): 255-264.

摘要 ( 81 )

PDF(4433KB) ( 193 )

现有电力系统中对不同接触角下线路导体表面水滴动态过程的研究并不全面，特别是缺乏水滴动态过程与空间电场畸变关系的定量研究。为此，通过有限元仿真模拟，分析了 “固液”表面接触角对水滴振动规律和空间电场分布的影响，推导出交流电场下导体表面振动水滴的频率、相位、场强分布与表面接触角的联系。仿真结果表明：水滴的振动频率是交流电压频率的２倍，振动相位滞后于交流激励相位，且与接触角没有直接的关系；表面接触角影响振动水滴的形态轮廓，接触角越低，附着水滴对空间电场强度的畸变程度越小。

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基于自适应开关中值滤波的输电线路覆冰厚度检测研究

韩兴波, 王杰, 孙鹏

2023 (8): 265-273.

摘要 ( 78 )

PDF(2338KB) ( 26 )

针对现有输电线路覆冰厚度检测方法存在的泛化能力和适应性差的问题，基于渝东地区采集到的数据，研究了输电线路覆冰图像识别的改进方法。利用自适应开关中值滤波和Ｏｔｓｕ阈值分割法对目标图像进行再处理和Ｃａｎｎｙ算子优化，建立了基于边缘检测的导线覆冰厚度识别法。通过识别结果和光纤检测数据对比发现：所使用的方法对输电线路覆冰厚度的检测有效，平均误差为４．１０％。

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考虑调频性能的风水火储多源调频博弈优化

唐震, 白雪婷, 宋述停

2023 (8): 274-282.

摘要 ( 96 )

PDF(2022KB) ( 28 )

为有效提高系统调频利润和调频性能，提出一种考虑调频性能指标的多源调频博弈优化运行模型。建立多源联合调频系统框架，基于各调频源运行经济性，构建四方合作联盟；考虑各机组历史调频里程调用系数，建立基于合作博弈的多源调频优化模型；提出一种考虑收益分配系数的改进Ｓｈａｐｌｅｙ值利润分配策略，分配系数综合考虑调频性能与调频容量，在传统Ｓｈａｐｌｅｙ值后增加了由收益分配系数确定的收益分配调整项，使合作博弈模式更具实践意义。仿真结果显示：在电网给定调频需求下，合作博弈能够有效提升系统及各调频机组的运营收入，使综合调频性能显著提高，为多源调频系统优化运行提供理论参考。

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表面等离体共振成像用于细菌分析与检测的研究进展

马腾飞, 喻肖瑶, 赵天涛

2023 (8): 283-289.

摘要 ( 145 )

PDF(1414KB) ( 27 )

表面等离体共振成像（ｓｕｒｆａｃｅｐｌａｓｍｏｎｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ，ＳＰＲＩ）技术作为一种检测方法，具有快速灵敏、样品用量少、无损免标记和实时监测等优点，在生物分子研究方面已有广泛应用。细菌与人类关系紧密，对细菌的分析和检测在环境、农业、食品安全和医疗卫生方面具有重要意义。近年来，将ＳＰＲＩ技术应用于细菌的分析和检测，逐渐成为细菌研究领域的热点之一。对近１０年来ＳＰＲＩ技术在细菌个体、细菌生物膜，以及细菌定性／定量分析与检测领域的具体研究进展进行综述，展示了ＳＰＲＩ技术在这些领域的良好应用前景，并对ＳＰＲＩ技术在相关领域的研究方向进行了展望。

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航空发动机矢量试车台流场结构特性研究

李东, 袁化成, 陈杰

2023 (8): 290-299.

摘要 ( 95 )

PDF(5366KB) ( 21 )

运用数值模拟方法对某型室内试车台流场特性进行研究，发现矢量发动机喷管直排时试车间流场结构较均匀，在发动机入口前的流体域内未出现大尺寸涡流，试车间内气流总压沿流向逐渐降低，其中气流通过进气塔内的消声器时总压损失最大，达到０．３８％。在此基础上，继续探究发动机喷管发生偏转时试车间流场特性，给出了喷管偏转角度对试车间流场特性的影响规律，在喷管偏转５°时，引射筒内出现较大范围涡流，形成流动堵塞，大幅度降低试车间的引射流量；随着喷管偏转角度增加，引射筒内涡流强度逐渐减弱，引射流量随之增加，至喷管偏转１５°时涡流消失。试车间内流场气动参数均受喷管偏转角度的影响，在喷管偏转２０°时，试车间引射系数达到最大值，为１０．９７。

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空冷型质子交换膜燃料电池阴极供气模式研究

贾秋红, 郭超超, 汪如君

2023 (8): 300-309.

摘要 ( 130 )

PDF(6598KB) ( 30 )

基于自制的空冷型质子交换膜燃料电池建立了阴极风机系统仿真模型，验证了该模型的准确性。利用该模型研究了风机系统工作在吹气、吸气和导流３种供气模式对电堆阴极气流及温度的分布影响。研究结果表明：在吹气模式下燃料电池电堆阴极气流分布均匀性较差，原因在于风机出口气流存在边界层分离，分离的低速气流在轮毂形成回流，影响了下游气流的分布均匀性；吸气模式和导流模式可有效提升电堆阴极气流分布均匀性，改善电堆局部换热性能。当风机转速为２５０００ｒ／ｍｉｎ时，吹气模式、吸气模式和导流模式下工作的电堆最大温差分别为７．９、５．４、６．５℃，说明吸气模式下工作的电堆温度分布更均匀。

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城市公共交通碳排放效率研究

王杰, 郑琰

2023 (8): 310-317.

摘要 ( 118 )

PDF(1638KB) ( 39 )

以南京市公共交通系统为研究对象，采用自下而上的碳排放测算方法测算出２０１０—２０２０年南京市公交、轨道交通、出租车的碳排放量。建立非期望产出超效率ＳＢＭ模型，测算３类交通方式碳排放效率，并通过ＭＬ指数分析全要素生产率的动态变化。结果显示：轨道交通的碳排放效率指数最优，公交其次，出租车最差。但轨道交通碳排放效率呈下降的趋势，故轨道交通技术效率有待提高；公交则与之相反，提高其运营效率是公交未来发展的目标；出租车碳排放效率较低，不仅需提高运营效率，还应加大技术投入。最后提出了改善南京市公共交通系统碳排放效率的建议，对研究城市公共交通碳达峰、碳中和具有现实意义。

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纯电动装载机自动变速箱换挡策略研究

魏敬宏, 张彤晖, 金薄

2023 (8): 318-325.

摘要 ( 146 )

PDF(1290KB) ( 32 )

针对纯电动装载机传动系统，取消了传统柴油动力装载机的液力变矩器，采用电液换挡系统控制两挡离合器工作。基于电机控制器返回的转速、转矩信息及变速箱输出轴转速信息制定换挡策略，由整车控制器切换电机控制模式，控制挡位执行机构电磁阀动作，实现纯电动装载机挡位的平滑切换。基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ搭建纯电动装载机换挡控制算法模型，使用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ自动代码生成技术生成可应用于整车控制器的程序并进行试验，结果表明，所提出控制策略能明显缩短换挡时间并提升换挡平顺性，换挡时间可达到０．６６ｓ，由一挡切换至二挡时，车速波动值为１．４ｋｍ／ｈ。

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火焰图像的张量平行因子分析识别法

郭旭凯, 李海广, 龚志军

2023 (8): 326-333.

摘要 ( 65 )

PDF(3932KB) ( 17 )

火焰燃烧状态的正确识别与控制是维持稳定燃烧的前提条件，现存识别方法智能化化水平低、主观性强、燃烧状态识别困难，为了提高识别的准确性，提出了一种基于张量分解的火焰图像识别方法。该方法根据ＲＧＢ颜色空间模型中火焰像素的分布特点，将图像序列升维构造成三维张量，并在此基础上使用平行因子分析法对火焰图像进行识别。分析结果表明：相对于传统单张火焰图像的区域识别和特征融合方法，对火焰图像构成张量直接进行分解，不仅能找到火焰图像序列之间的联系，而且能够更大程度上保留信息，提高图像识别精度，并与理论值进行比较，计算后平均误差在０．５％内，准确率达到９９．５％以上，为连续火焰图像的识别提供了有效的方法。

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若干特殊二面体群的正规子群包含图的谱

霍丽君, 冉莎

2023 (8): 334-341.

摘要 ( 125 )

PDF(891KB) ( 72 )

利用有限群的非平凡的正规子群为顶点集构造了一类简单无向图，称为有限群的正规子群包含图，该图的２个顶点Ｈ、Ｋ相邻当且仅当ＨＫ或ＫＨ。对若干特殊二面体群Ｄ２ｎ的正规子群包含图Ｉｎ（Ｄ２ｎ）的相关谱参数进行了研究，得到了该图的邻接谱、拉普拉斯谱以及拟拉普拉斯谱等。

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Ｈｕｂｅｒ损失下线性模型的序列相关检验

谭祥勇, 胡天英, 刘锋

2023 (8): 342-347.

摘要 ( 114 )

PDF(2265KB) ( 55 )

：金融数据分析中经常发现数据具有厚尾或非对称特征，这给模型相关性检验带来了许多困扰。针对厚尾和非对称分布的序列相关性检验问题，结合秩相关系数和Ｈｕｂｅｒ损失，提出了ＨｕｂＴ、ＣＣＴ检验统计量，并在原假设下得到了检验统计量的渐近分布。通过数值模拟说明新构建的统计量能在厚尾和非对称分布的序列中有良好的表现。

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四元数Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程的酉结构解及最佳逼近

黄敬频, 刘广梅

2023 (8): 348-354.

摘要 ( 99 )

PDF(909KB) ( 59 )

针对四元数Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程ＡＸ＋ＸＡ ＝Ｃ，在Ａ、Ｃ为正规矩阵条件下，利用四元数矩阵的Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ范数酉乘积不变性和矩阵的右特征值分解，得到了该方程存在酉结构解的充分必要条件及其通解表达式。同时对预先给定的酉矩阵Ｍ，应用四元数矩阵的迹不等式和矩阵的分块方法，在该方程的酉结构解集中得到与Ｍ的最佳逼近解。最后给出求解步骤，通过数值算例和四元数矩阵的复表示运算，检验了所得理论结果的正确性及所给方法的可行性。

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