重庆理工大学学报（自然科学）

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王强，梁奎，王志勇，尚泽明，任泽，赵子亮，刘松

2024 (5): 1-9.

摘要 ( 182 )

PDF(2024KB) ( 235 )

针对永磁电机故障诊断与驱动整车容错控制技术的发展现状和研究成果进行分析，从考虑电机绕组短路和永磁体退磁的故障角度，阐述了基于信号提取和智能辨识的典型诊断策略，梳理了不同诊断方法的技术难点；在整车容错控制方面，依据转矩转移、控制分配、智能控制等容错技术的适用场景，探讨了不同控制算法的逻辑架构及优缺点；展望了分布式电动汽车驱动电机故障诊断及容错控制关键技术的发展方向。

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考虑速度差特性的网联车辆弯道跟驰模型

秦严严，廖小丽

2024 (5): 10-17.

摘要 ( 87 )

PDF(4016KB) ( 89 )

为了研究网联车辆在弯道的跟驰特性和稳定性条件，在纵向控制模型的基础上，综合考虑速度差、弯道半径和汽车最小转弯半径等因素的影响，建立网联车辆弯道跟驰模型。使用线性傅里叶展开式对所提模型的线性稳定性进行理论分析，得到了网联车辆弯道跟驰模型的稳定性判别条件。根据所提模型稳定性判别条件，分析各关键参数对模型稳定性的影响。将改进模型与LCM，IDM和IDM改进模型在跟驰场景下进行对比分析。结果表明：当速度差权值入>0.9和弯道半径R>200m时，交通流处于稳定区城，且稳定性随着入和R的增大而增强；改进后的网联车辆弯道跟驰模型具有较小的车头间距且各跟驰状态下表现良好。

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自主车辆前馈NMPC路径跟踪控制方法研究

刘凯，李浩然，许述财，孙川，郑四发，严运兵

2024 (5): 18-29.

摘要 ( 116 )

PDF(7871KB) ( 108 )

在弯道等大曲率场景中，车辆转向系统的迟滞和车辆模型的线性化会导致转向不足和稳态误差，从而影响自主车辆路径跟踪精度和响应速度。为了解决这一问题，提出了一种路径跟踪框架。该框架在弯道等大曲率场景，触发前馈控制控制器，输出理想转角序列，提前使转向机构到达最优转角附近；随后将引入排斥目标函数的非线性模型预测控制器优化求解出的最优控制序列作用于车辆，刷新理想转角序列。搭建自主车辆实验平台，在不同场景下进行仿真验证，结果表明，与忽略滞后的传统模型预测控制相比，前馈非线性模型预测控制器跟踪精度和响应速度方面的性能有所提高。特别是在弯道等大曲率场景中，所提出的框架将横向均方根误差降低了近30%。

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电动汽车充/换电装置的选址定容改建优化策略

胡丹丹，寇竞泽

2024 (5): 30-37.

摘要 ( 101 )

PDF(2065KB) ( 89 )

针对电动汽车在快速发展中面临的问题，在改建现有设施的思路下，以现有的加油站和停车场作为侯选地点，基于M/M/a排队系统，通过构建充/换电装置选址定容模型，将需求分配和充电站定容融入遗传算法进行仿真求解。优化的目标是最小化换电站建设总成本、充电站建设总成本、未覆盖需求的总惩罚成本以及用户排队时间总成本之和。在算例中对单位惩罚成本、充电桩功率、覆盖范围、单位换电站建设成本进行敏感性分析。结果表明：在公共充电站内安装的充电桩并不是功率越大越好，应同时兼顾经济性和适用性。同时，政府可以采用补贴等形式鼓励企业建设换电站。

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关联用户的电驱动总成效率评价方法研究

邹喜红，肖谕凯，苏航，洪浩，杨玺，周雨航

2024 (5): 38-47.

摘要 ( 55 )

PDF(2715KB) ( 41 )

为实现电驱动总成效率评价与用户端的关联，提出了基于用户实际行驶工况的效率评价方法。以采集的某型纯电动汽车用户工况数据为基础，基于核密度估计和马尔科夫链蒙特卡洛采样方法，预测了用户目标里程下的转矩-转速工况点分布。提出了以台架效率数据为驱动建立效率预测模型的方法，基于遗传算法优化的 BP 神经网络（GA-BP）建立了效率预测模型。结合用户目标里程下的转矩-转速工况点分布和效率预测模型，提出并建立了关联用户的电驱动总成效率评价方法。本研究为更加全面了解电驱动产品用户端使用特征、合理评价电驱动总成效率和电驱动总成效率匹配优化提供了参考依据。

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考虑多前车位置及分位数速度差跟驰模型稳定性分析

潘义勇，全勇俊

2024 (5): 48-54.

摘要 ( 60 )

PDF(2474KB) ( 47 )

为探究交通流特性对车辆跟驰行为的影响，基于分位数回归方法对跟驰模型进行改进，通过稳定性分析方法利用车头间距描述交通拥堵情况。根据分位数回归方法对模型中的优化速度函数进行改进，并将其应用于考虑多前车位置及速度差跟驰模型，使模型可以通过分位点的变换，在仿真过程中模拟不同驾驶风格的车辆。运用傅里叶变换理论推导出该模型的线性稳定性条件，并通过摄动法求得其修正Korteweg-de Vries（mKdV）方程的解，根据车头间距的扭结-反扭结解描述交通拥堵的变化情况。分析对比考虑不同因素的跟驰模型的稳定性临界曲线，为评估改进模型的有效性，搭建环形车道仿真平台并对改进模型进行数值实验。结果表明：在仿真实验中，随着分位点的增加，改进模型达到稳定状态的平均速度逐渐增加，车速分别为9.57，12.58，14.76 m/s；相比原模型，改进模型能够实现更少的位移波动，位移差最小为1.05 m；在混合模型实验中，随着激进驾驶风格车辆数量的增加，改进模型与多速度差模型相比，车队整体的平均速度达到12.42 m/s，位移波动能够达到稳定状态。

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面向微型交通标志的ASPC-YOLOv8检测算法

陈其彬，邓涛，杨志军，汪世豪，李彦波，韩振宇，陈梓山

2024 (5): 55-60.

摘要 ( 156 )

PDF(2492KB) ( 111 )

针对在部分遮挡和复杂背景下的微型交通标志误检、漏检等问题，提出一种基于YOLOv8s的交通标志检测框架。构建空间自适应金字塔卷积模块（ASPC）代替Neck所有Conv模块，设计全新的ASPC2f模块代替部分C2f模块，减少了模型参数量，提升了检测性能；为解决在检测小目标时因尺度不致而导致的语义信息损失问题，引入小目标检测层，以增强深层和浅层语义信息的有效融合；使用EIOU代替原来的边界框损失函数，提升网络边界框回归性能。经实验，该方法在TT100K交通标志数据集上平均精度均值（mAP）达到89.7%，相较于原模型提升6.2个百分点，微型目标平均精度均值相对提升9.4个百分点，参数量降低2.6 MB。

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端部绕组浸没式冷却电机散热结构设计与优化

张志刚，曾辉

2024 (5): 61-70.

摘要 ( 73 )

PDF(3704KB) ( 80 )

针对高功率密度电机散热困难的问题，设计了一种端部绕组浸没式冷却的油冷散热结构，研究了端部绕组浸没式冷却电机的散热结构设计与优化方法。基于传热学及电磁学理论，分析了电机内部热源的分布情况，通过仿真模拟分析了极限工况下油冷电机的温度分布和流动特性；定量研究了油碗、油道结构参数对电机最高温度及油道压降的影响；基于响应面法进行多目标优化试验设计，利用带精英策略的非支配排序的遗传算法（NSGA-11）得到最优解，并通过仿真模拟验证了优化结果的有效性和可行性。结果表明：优化后电机最高温度为 139.7℃，比优化前的最高温度161.3 ℃降低了21.6℃，降幅为13.4%。同时，油道压降由65.6 kPa下降至39.3 kPa，降低了26.3 kPa，降1幅为40.1%。进行优化设计后，油冷电机的散热性能显著提高，有利于提高电机的工作效率和寿命。本研究对于电机散热结构的设计与优化具有一定的理论指导和实际应用价值

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一种复合电源纯电动公交车再生制动控制策略

王喆云，郑燕萍，陆强

2024 (5): 71-77.

摘要 ( 66 )

PDF(2051KB) ( 54 )

为了提高纯电动公交车制动能量的回收效率，考虑电机转速特性与电池充电功率的限制，计算电机在约束条件下能提供的最大再生制动力，结合/曲线确定前、后轮制动力分配，以及摩擦制动力与再生制动的分配比例，提出了一种充分利用电机特性的再生制动控制策略。针对单一动力电池功率密度低、循环寿命短等问题，设计了由动力电池与超级电容组成的复合能源系统，并提出利用实时小波控制策略将需求功率分解成高频成分与低频成分，其中高频功率由超级电容承担，避免动力电池受到冲击，低频功率则由动力电池承担。最后，利用Matlab/Simulink软件建立仿真模型，在中国典型城市循环工况下进行仿真，仿真结果表明：采用动力电池单能量源时，电池SOC增加了19.03%，制动能量回收率提高了13.10%；采用复合电源时，电池的电流、功率与电压明显减小，波动更加平缓，电池SOC增加了17.51%，制动能量回收率提高了10.24%，可有效提高纯电动公交车的动力电池寿命与整车经济性。

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自适应时域模型预测控制的轨迹跟踪控制

陈梓宁，童亮，李晓东，刘艺，徐子丰

2024 (5): 78-85.

摘要 ( 70 )

PDF(3791KB) ( 100 )

为了提高自动驾驶车辆轨迹跟踪精度、稳定性和控制器对不同工况的自适应能力，提出了一种模糊自适应预测时城参数模型预测控制轨迹跟踪控制算法。建立车辆运动学模型与模型预测控制器，以实时车速和航向角偏差为模糊输入，通过模糊控制在线优化MPC的预测时城参数和Carsim/Simulink联合仿真，分别在沥青路面和雨雪路面对不同车速的轨迹跟踪控制仿真。仿真结果表明，车辆在沥青路面下，与固定预测时域参数MPC控制器相比，自适应时城MPC控制器纵向绝对偏差均值在低速和高速下分别降低63.16%，55.28%，有效提高了车辆轨迹跟踪精度。车辆在雨雪路面下，低速或中高速时自适应时域控制器最大质心侧偏角均在1。以内，确保车辆控制的鲁棒性。

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融合 CAM 和 ASPP的车道线检测算法研究

朱娟，朱国吕，岳晓峰

2024 (5): 86-94.

摘要 ( 83 )

PDF(5173KB) ( 54 )

UFLD（ultra fast structure aware deep lane detection）是一种轻量化车道线检测模型，为提升模型的检测精度，对模型进行改进。引入CAM（channel attention mechanism）使模型能更关注携带重要车道线信息的特征通道和像素；为了感知车道线的细节信息，引入ASPP（atrous spatial pyramid pooling）扩大卷积过程的感受野，提高模型分割精度；搭建引入CAM和 ASPP后的改进模型，并在改进的模型上进行实验。实验结果表明：在TuSimple数据集上以Res-Net18为主干网络的模型检测精度由95.81%提升至95.98%，以ResNet34为主干网络的模型检测精度由95.84%提升至96.12%；在CULane数据集上，无论是以ResNet18还是以ResNet34为主干网络模型，其平均精度均有不同程度的提高。

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网格自适应加密在汽车 CFD 中的应用

陈祎，秦玲，肖竣夫，徐磊，王庆洋

2024 (5): 95-101.

摘要 ( 62 )

PDF(5159KB) ( 89 )

以CAERI Aero Model为基础研究模型，提出基于网格自适应加密方法的自动化计算流程，验证了该方法在汽车空气动力学CFD仿真中计算结果的准确性及应用可行性。对比网格自适应加密与传统网格加密计算方法，结果表明：应用基于网格自适应加密方法的CFD计算结果与风洞试验误差小于1%，该方法仿真精度高；在保证流场三维结构致的情况下，能减少整车约13%的体网格数量；提高计算时间效率约9.6%。研究结果可为网格自适应加密方法在汽车 CFD中的应用提供重要参考。

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一种大众麻将计算机博弈的快速出牌方法

张小川，严明珠，涂飞，陈俊宇，魏乐天

2024 (5): 102-107.

摘要 ( 83 )

PDF(2098KB) ( 45 )

麻将是种典型的不完美信息博弈的项目，目前对于麻将问题的解决方法大多朝着深度强化学习方向进行研究，也取得了非常好的效果。但是，此类麻将 AI都是建立在有高质量数据集基础上的，而大众麻将缺少关键的大量有效标注的数据集，因此，如何在对弈中快速出牌就成为主要问题。针对以上问题，对出牌动作进行研究，以启发式快速出牌为思路，提出了面向敌方胡牌牌张的蒙特卡洛评估法，将启发式快速出牌方法和蒙特卡洛评估法相结合，对每张手牌进行估值计算，通过估值分数决定每轮出牌牌张。以历史出牌次数为分界点，以此分界将博弈过程时序化为前后2个决策时段，前段采用启发式快速出牌方法，后段采用蒙特卡洛评估法。通过前后时段法分层递进决策处理过程，给出最佳出牌着法，能有效减少出牌的决策时间并降低点炮率。采用所提方法的程序在中国计算机博弈锦标赛中获得了等奖，证明了该方法的有效性

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改进深度神经网络在爱恩斯坦棋中的应用研究

蔡彪，徐昕怡，谢婷，胡洋成

2024 (5): 108-114.

摘要 ( 92 )

PDF(2324KB) ( 70 )

爱恩斯坦棋作为一种附带随机性的完美信息博弈，其难度在于每次投掷骰子导致的结果不确定性，这增加了策略设计和局面的评估难度。针对爱恩斯坦棋的游戏规则，提出了种改进的深度学习方法。对Alpha（go）Zero神经网络模型进行改进和设计，使其能精确地评估各种棋盘状态，生成有效的游戏策略。通过结合改进的残差神经网络和蒙特卡洛树搜索，提取棋局特征并进行局面评估，动态生成策略和进行决策。结合强化学习，以期望胜率为准则，通过自我对弈不断优化权重，改进策略生成效果。实验结果表明：改进的深度学习方法优于全国计算机博弈大赛冠军组算法，进-步验证了深度学习方法在爱恩斯坦棋随机性完美信息博弈中的有效性和可行性。

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融合经验知识与深度强化学习的久棋Alpha-Beta算法优化研究

张小川，杨小漫，涂飞，王鑫，严明珠，梁渝卓

2024 (5): 115-120.

摘要 ( 76 )

PDF(2160KB) ( 39 )

藏族久棋作为种传统的棋类博弈游戏，具备高度复杂的规则体系以及变幻莫测的棋局演变。传统的博弈策略在面对不同对手和棋局时不稳定，性能差，需要新的方法提高藏族久棋A1的博弈水平。以藏族久棋为研究对象，针对布局阶段，改进传统Alpha-Beta剪枝搜索算法，并结合经验知识，融入深度强化学习算法完成棋盘布局合理性的落子选择，以此为后续阶段铺路。在行棋阶段与飞子阶段，结合经验知识使用Alpha-Beta算法，完成行棋路径。最后，将所提算法和策略集成于久棋A1程序，在中国计算机博弈锦标赛中取得了良好的成绩，验证了该方法的有效性。

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一种连续型不确定性复杂系统博弈理论及算法研究

曹黎侠，祝士杰

2024 (5): 121-129.

摘要 ( 68 )

PDF(1193KB) ( 77 )

当前对于不确定性复杂系统博弈的研究，通常情况下有关策略集是离散的，而非连续和随机的。而在复杂经济社会系统中，常常会遇到连续性随机博弈问题，以及系统中数据的确权问题。在此背景下，提出了种随机博弈的概念，给出连续策略集下N人非合作随机博弈模型均衡解存在性定理，以及复杂信息系统随机博弈模型的构建及其纳什均衡解算法。给出连续策略下不确定性 N人非合作随机博弈概念，建立以局中人的最大收益为目标函数的N人非合作随机博弈模型，提出了均衡解的存在性定理；构建了Wasserstein模糊集，之后融合分布鲁棒优化方法以及投资组合优化方法将该模型转化为有限凸规划，并运用遗传算法求解局中人的近似混合策略，最后构建了基于回归分析的纳什均衡求解算法并将纳什均衡解归化进行确权。实证分析表明，所构建的理论与算法是有效可行的。

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维护全局博弈图的蒙特卡洛图搜索

徐长明，周其磊，王川，王栋年，金张根，王军伟

2024 (5): 130-136.

摘要 ( 66 )

PDF(2843KB) ( 54 )

AlphaGo系列算法利用具备学习价值神经网络和策略神经网络主导蒙特卡洛树搜索的方法，成功地推动了棋类游戏人工智能的迅速发展。而最近，已有成果表明采用蒙特卡洛图搜索替代蒙特卡洛树搜索能够进一步提高程序的对弈水平。在此基础上，提出了一种新的基于蒙特卡洛图搜索的方法——维护全局博弈图的蒙特卡洛图搜索算法。该方法通过维护一个全局的博弈图，采用过期结点删除算法清除无价值的结点和边，并利用对手的时间进行推理计算等措施，提高了程序的博弈水平。以海克斯棋为实验对象，结果证明，在计算资源受限情况下相比其他搜索算法胜率有所提升。

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国标麻将的多尺度骨干神经网络模型

代君学，李霞丽，刘博，王昭琦

2024 (5): 137-144.

摘要 ( 87 )

PDF(3291KB) ( 50 )

在有多轮次、状态空间巨大、81种不同类别的番种、胡牌方式复杂的国标麻将中，普通的神经网络难以对复杂的数据进行表达和拟合。首次将多尺度骨干的深度神经网络用于实现麻将AI，以更好地捕获国标麻将的局部以及全局特征，适用于处理复杂数据，做出更准确的游戏策略。基于IJCAI 2020 Champion的对局数据，对训练数据进行数据增强。采用增强后的数据，在NVIDAI GeForce RTX3090 LapTop GPU上进行了5天的监督学习训练，训练出的模型有52M参数，动作准确率达到93.47%，弃牌准确率达到83.93%，鸣牌准确率达到97.56%。将提出的模型部署到北京大学开发的Botzone平台上，进入天梯榜前1%。

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基于深度强化学习的双置换表优化算法研究

王栋年，王军伟，薛世超，汪超，徐长明

2024 (5): 145-153.

摘要 ( 89 )

PDF(3648KB) ( 70 )

基于深度强化学习的计算机博弈程序（如AlphaGo）已在围棋上战胜了人类世界冠军。这些算法利用可学习的价值神经网络和策略神经网络指导蒙特卡洛树的探索。为提高蒙特卡洛树的搜索性能，已提出多种改进方法，其中置换表已被证明可提高搜索效率。在此基础上，提出一种新的基于置换表的方法——基于深度强化学习的双置换表优化算法。该方法使用不同的替换策略管理双层置换表，并将六子棋的两步落子解耦为2个独立的神经网络。这不仅减小了动作空间规模，也更易于神经网络训练。以六子棋为例进行的实验结果表明，在有限的计算资源下，该方法能显著提升棋局哈希命中率和程序棋力水平。

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结合 A2C 和手牌估值方法的麻将博弈研究

衣御寒，王亚杰，吴燕燕，刘松，张兴慧，蒋传禹

2024 (5): 154-161.

摘要 ( 50 )

PDF(3619KB) ( 35 )

针对大众麻将中对手牌信息利用不充分的问题麻将；非完备信息；深度强化学习；A2C，提出了手牌估值方法，并设计了基础麻将程序（MJE）。为进一步提升麻将 AI 的博弈能力，使用深度强化学习方法设计了麻将 AI（MJE-RL）。首先，通过 MJE 自对弈生成深度学习的训练数据。其次，根据训练集、测试集和对比实验的结果，选择效果最好的模型作为强化学习的预训练模型。最后，使用优势演说-评论家模型作为强化学习的主要框架，将训练好的深度学习模型作为演说家部分进行决策，通过MJE-RL与MJE的对弈不断提升麻将AI的博弈能力。实验结果显示，MJE-RL的胜率比MJE高4.08%，点炮率比MJE低3.02%，表明MJE-RL在攻守两端都有提升，达到了提升麻将AI牌力的目的。

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基于多模型堆叠与特征提取的二打叫牌算法研究

刘航，丁濛，李淑琴

2024 (5): 162-169.

摘要 ( 41 )

PDF(2292KB) ( 33 )

针对现有二打一叫牌决策研究中分类粒度低的问题，提出了一种基于多模型堆叠与关键特征提取的叫牌模型训练方案。具体来说，设计了手牌特征构建方法，即由手牌向量、牌型特征、手牌工整度、最小出牌步数以及组合丰富度共同构成玩家手牌特征；在此基础上，提出了使用堆叠法融合4类基模型的决策结果，并训练二层模型Cat-Boost 给出最终决策。实验结果表明：相较于仅使用手牌向量特征，该特征构建方式可显著提升模型性能。经过堆叠法融合多模型决策后，二层模型准确率进一步提升，最终在测试集上达到84.385 4%的精准度。所提方法可为其他牌类游戏的叫牌博弈决策提供参考。

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Ti-10Mo-6Zr-4Sn-3Nb 在 Hank's 溶液中的腐蚀行为研究

王博涵，郑传波，程军，陈靓瑜

2024 (5): 170-178.

摘要 ( 47 )

PDF(5605KB) ( 30 )

Ti-10Mo-6Zr-4Sn-3Nb（Ti-B12）具有优良的力学性能，可作为生物医用材料使用。然而，对于Ti-B12的腐蚀行为，目前还缺乏研究。通过光学显微镜、X射线衍射和电化学测量研究了铸态、退火、形变3种工艺的Ti-B12的显微组织和在Hank's溶液中的腐蚀行为。结果表明，与铸态和形变态的Ti-B12相比，退火态Ti-B12具较低的腐蚀电流密度，具有更好的耐蚀性。而施加阳极电位后，退火Ti-B12在动电位极化和静电位极化试验中均表现出较高的钝化电位，较低的钝化电流密度，更高的氧空位扩散系数。这是因为退火态Ti-B12与铸态Ti-B12相比降低了硬度，细化了晶粒，消除了组织缺陷；而形变态Ti-B12在塑性形变过程中产生更多位错，产生β形变孪晶，伴有少量a沉淀相析出，组织硬度提高。这2种工艺与铸态Ti-B12相比组织发生显著变化，也展示出不同于铸态Ti-B12的腐蚀行为。

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大功率拖拉机 HMCVT 的参数优化设计

夏长高，刘磊

2024 (5): 179-186.

摘要 ( 41 )

PDF(2243KB) ( 65 )

基于大功率拖拉机设计了一种新型的高传动效率和大变速范围的液压机械无级变速器（HMCVT），采用基于惩罚函数的遗传算法，对变速器的传动系统参数进行优化设计。通过Matlab软件对液压机械无级变速器的无级变速特性、转矩特性、功率分流比特性进行仿真分析，验证所设计的传动参数的合理性。此外，通过啮合功率法对系统总传动效率进行计算，进一步验证所设计的传动参数的合理性。结果表明：该液压机械无级变速器方案能够满足大功率拖拉机无级变速调速特性，且各区段有较大范围的速度区间和较高的传动效率，变速器各工作段的传动效率都能达到 80%以上。

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混合动力装载机复合储能系统 6σ 稳健设计

刘振博，林慕义，白宇，成恺

2024 (5): 187-194.

摘要 ( 33 )

PDF(4137KB) ( 25 )

复合储能式混合动力装载机可以降低车辆燃油消耗，实现能量高效回收，但由于系统组成较为复杂、装载机工作环境恶劣且存在较多不确定性因素，使得整车运行的经济性无法达到最佳状态。为此，采用 6σ 稳健优化设计理论，对影响复合储能系统性能的参数进行优化设计，得到可靠性较高的优化参数；在4种常见工况下通过装载机的整车后向仿真模型对6σ算法的优化结果进行验证，发现整车燃油消耗量明显下降，4种工况的平均节油率分别11.14%、10.30%、10.40%、11.38%；利用dSPACE硬件在环的试验方式验证了仿真结果与试验结果基本一致，误差在0.5g内，证明6σ优化效果切实有效。

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一种计及飞行科目的飞机结构当量损伤评估算法

刘宇麟，毛海涛，张柱柱

2024 (5): 195-200.

摘要 ( 45 )

PDF(1730KB) ( 39 )

飞机使用寿命消耗通常采用机群寿命监控方法，但飞机结构实际使用寿命受实际飞行情况影响，不同飞行科目疲劳载荷谱的明显差异性导致疲劳损伤有所不同。为此，提出了种计及飞行科目的飞机结构当量损伤评估算法，建立了考虑飞行科目的结构当量损伤计算模型。以某机队为例，对其-年内不同飞行科目的结构当量损伤进行实例研究，发现该型飞机不同飞行科目的当量损伤差异明显，相对于低过载飞行科目，高过载飞行科目对滤波阈值敏感度更低；基于该型飞机的不同飞行科目特征，分析选取合适的滤波阈值和采样率，在保证损伤计算误差小于1%的情况下，可有效缩减数据计算量50%以上。

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电驱系统高压无源 EMI 滤波器建模研究

廖兴林，陈秋伯，贾晋，杜伟民，龙云

2024 (5): 201-209.

摘要 ( 97 )

PDF(5332KB) ( 141 )

实际工程中，通常使用无源EMI滤波器来抑制电磁干扰（electromagnetic interference，EMI），准确的滤波器模型对滤波器的性能仿真及优化设计具有重要意义。为此，对磁环的频变特性进行等效，采用全电路方法建立精准的EMI滤波器模型。首先，建立磁环的共模和差模高频等效电路模型，模型参数通过遗传算法获得；基于阻抗计算公式建立了X、Y电容的高频电路模型；然后，利用有限元提取了母排、接地以及PCB走线的寄生参数；根据共、差模等效原则建立0.009~60 MHz频段的全电路模型，该模型与滤波器实际的结构相对应，同时包含共模特性和差模特性；最后，通过插入损耗和端口阻抗验证了模型的有效性。

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信号重构中ｌ１－ｌ２极小化的等价模型理论研究

谢挺，刘昊，张艺萍，张望哲

2024 (5): 210-215.

摘要 ( 58 )

PDF(976KB) ( 55 )

非凸4-4极小化方法是信号重构中最有效、最重要的模型之一，为研究信号恢复中极小化4-2 重构的条件，从极小化4-，的定义出发，结合零空间的性质，基于对原优化模型中的目标函数进行松弛并利用相干性函数，推导出与原优化问题等价的新目标函数。结合信号重构中限制等距性的充分性条件，得到了极小化4-4完全重构的充分性条件，并证明了在噪声情形下两类条件的等价性。

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利用AFM探究聚合物和表面活性剂对油滴间稳定性的影响

肖帆，王玮，陈龙鑫，李楷，孙文苑，葛运通，李炯昊，宫敬

2024 (5): 216-223.

摘要 ( 47 )

PDF(4269KB) ( 56 )

采用原子力显微镜（AFM）探究水中油滴之间的相互作用，并考察了聚合物聚（4-苯乙烯磺酸钠）（PSS）和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）对油滴稳定性的影响。采用分子动力学模拟软件模拟了PSS和SDS在水中的相互作用。结果表明：在不含聚合物和表面活性剂的盐溶液中油滴容易聚并；当水溶液中加入100 mg/L的PSS会使油滴稳定，这主要是由于PSS吸附层提供了空间位阻，有效阻止了油滴之间的聚并作用；然而，100 mg/L PSS和0.1 mM/L SDS共存时会导致油滴再次聚并，这是因为PSS和SDS同时存在时，两者易形成团簇，只有少部分PSS吸附到界面，此时PSS无法形成有效的空间位阻，导致油滴在相互靠近时发生聚并，从而影响了水包油体系的稳定性。

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绝缘包覆引流线温升模型及特性研究

杜迎春，伍弘，杨志宁，马陆阳，李凯，毕茂强

2024 (5): 224-231.

摘要 ( 60 )

PDF(3464KB) ( 58 )

为明确绝缘层对引流线温度场的影响，采用有限元数值计算的方法，建立电磁-温度场耦合计算模型，仿真分析绝缘引流线绝缘层的厚度、热导率以及载流量对温度分布的影响。结果表明：随着绝缘层厚度增加，传热过程变长，绝缘层外界温度逐渐降低，而绝缘层内侧和导体线芯温度接近，均表现为先减小后增大；绝缘层材料的导热率是影响导体线芯温度变化的重要因素，但对绝缘层外侧影响较小。采用试制的绝缘引流线样品进行温升实验，验证了计算模型的有效性。研究结果可为绝缘引流线的设计提供参考。

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重叠角自适应TSF控制对开关磁阻电机转矩脉动抑制

黄朝志，肖任全，徐俊鑫，龚成懿，孙燕文

2024 (5): 232-241.

摘要 ( 52 )

PDF(6238KB) ( 37 )

针对开关磁阻电机采用传统转矩分配函数控制在交换区易产生转矩脉动大的问题，提出了一种重叠角自适应的新型转矩分配函数控制方法。根据电感特性将两相交换区分为小电感区和电感变化率突变区，在小电感区将转矩更多的分配给退磁相，在突变区将转矩更多的分配给励磁相以提高转矩跟踪性能。为了适应不同转速和负载下转矩的分配，通过GA-BP对各区间转矩分配函数的参数进行优化。随后，为了减小在换相期间受电流变化率的影响，根据不同转速和负载实现自适应重叠角的变化。为了验证该控制策略的有效性，以一台6/20三相SRM进行仿真验证。与传统指数型转矩分配函数控制相比，在不同工况下不仅进一步降低了电机的转矩脉动，而且也降低了电流峰值，提高了电机效率。

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激励参数对横流中合成射流绕流场的影响

祝健，雷健，高嘉懿，袁迈，史程

2024 (5): 242-248.

摘要 ( 27 )

PDF(4455KB) ( 27 )

为了将合成射流用于垂直轴风力机叶片表面流动控制，采用数值模拟方法，以平板上的合成射流为研究对象，分析横流中合成射流和连续射流的流场特征，比较3种激励频率和3种速度比时合成射流的绕流场。结果表明：速度比相同时，合成射流对边界层作用效果优于连续射流；合成射流在吹吸气不同时刻对边界层作用方式不同；合成射流在横流中的发展轨迹受速度比和激励频率的影响。速度比越大，孔口附近射流轨迹斜率越大；激励频率越大，孔口附近射流轨迹斜率越小。

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基于SHAP 重要性排序和时空双流的多风场超短期功率预测

付波，李昊，权轶，李超顺，赵熙临，杨远程

2024 (5): 249-258.

摘要 ( 47 )

PDF(6261KB) ( 41 )

针对多风场风功率预测中时空特征提取不充分的问题，提出一种基于空间、时间双流特征提取的功率预测方法。采用沙普利加性解释（SHAP）方法分析原始高维数值天气预报（NWP）中各变量的重要性，选择贡献度高的变量子集作为预测模型输入，降低模型复杂度。构建基于自适应动态邻接矩阵的改进图注意力网络（IGAT）提取多风场的动态空间特征；同时将多头注意力机制（MHA）与时间卷积网络（TCN）结合，加强关键时序特征的学习。使用前馈神经网络输出多风场功率预测结果。以西北某十风场的数据进行案例研究，结果表明所提模型的预测效果优于其他模型。

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耦合碳转移及能量共享的多油气站场IES运行优化

陈杰，王玮，焦玉博，贺禹铭，李栋，宫敬

2024 (5): 259-268.

摘要 ( 64 )

PDF(6410KB) ( 46 )

在能源转型及“碳达峰、碳中和”背景下，构建基于多能互补的综合能源系统（IES）有助于提高油气站场的节能降耗水平。融入站间碳转移及能量共享，考虑能流供需平衡、CCUS-P2G模块及储能装置运行等约束，以运行成本最低为目标，提出一种针对多油气站场IES协同运行的混合整数规划模型，确定各油气站场IES的最优运行方案。以3个油气站场组成的能量系统为研究对象，验证模型的优化性能。结果表明，设备间的相互协调可有效提升系统的能量利用率，消纳自然清洁能源，防止弃光、弃风。此外，相较各油气站场独立运行，多油气站场协同运行能降低11.8%的运行费用。该研究可为油气站场的低碳经济运行提供理论指导。

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基于RSM法的柴油机进气系统参数优化研究

徐照明，邓晰文，何述超

2024 (5): 269-275.

摘要 ( 58 )

PDF(1927KB) ( 34 )

开展进气参数优化是改善柴油机气油配合状态，提高柴油机动力性、经济性和排放性的关键。以 1 台高压共轨柴油机为研究对象，结合已有实验数据搭建了柴油机GT-Power一维性能仿真模型，在最大扭矩工况点处，以进气压力、进气温度、进气门开启角、排气门开启角为变量进行单变量扫值，研究了扭矩和有效燃油消耗率随进气系统参数变化的规律。基于RSM法构建了扭矩和有效燃油消耗率的二次回归模型，得出了影响扭矩和有效燃油消耗率权重排序，开展了平衡最大扭矩和最低有效燃油消耗率的多目标优化，并得到了优化标定参数。实验结果显示：进压力、进气温度、进气门开启角、排气门开启角分别为2.27 bar、369 K、459°CA、255°CA时，参数组合使得扭矩提升到311.08 N.m，较原机提升了6.51%；有效燃油消耗率降低到204.11 g/（kw.h），较原机降低了6.25%；最大气缸压力为154 bar，涡轮前排气温度为883 K，未超限制要求。这表明RSM法用于柴油机进气系统参数协同优化是可行的，优化后达到了相应的目标要求。

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考虑预测误差不确定性的源-荷-广义储低碳经济动态优化调度

吴佩芝，徐天奇，李琰，李晓兰，崔琳

2024 (5): 276-285.

摘要 ( 50 )

PDF(2930KB) ( 409 )

基于确定性模型的低碳经济调度方法无法准确描述不确定因素对电网碳排放的影响。据此，从系统层面考虑源-荷两侧不确定性，构建了种低碳经济动态优化调度模型。采用混合高斯概率密度估计刻画风、光预测误差的不确定性，提出种考虑净负荷预测误差的正负旋转备用容量概率约束方法；为减少系统的碳排放量，从发电端考虑，引入碳交易机制，建立含有阶梯型碳交易成本的系统总运行成本最低的调度目标函数；二从用户层面考虑，将需求响应负荷同实际储能设备视为广义储能参与日前-日内滚动优化调度；在1EEE39节点系统进行不同场景分析，验证了所提的调度模型实现系统低碳、经济运行目标的有效性，也挖掘了需求响应负荷的减碳潜力。

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一种WTMSST结合自适应参数VMD的滚动轴承故障诊断

施天惠，黄民

2024 (5): 286-294.

摘要 ( 57 )

PDF(4919KB) ( 31 )

针对现有轴承故障诊断中常用的时频分析方法存在变换系数在时频平面上分布相对离散，时频谱能量模糊等共性问题，提出了一种基于小波变换的时间重分配多同步压缩变换（WTMSST）结合经蜣螂算法（DBO）优化变分模态分解（VMD）的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用了一种根据重分配同步压缩变换（WTSST）优化的WTMSST算法，通过固定点迭代减少了在强频率变化下的群延迟，然后通过以最小包络熵为适应度的DBO算法优化VMD输入参数，根据峭度重构信号后，运用WTMSST进行故障特征提取。采用凯斯西储大学的数据集进行测试，验证该法准确描述了信号的冲击特征，并证明其较过往处理方式具有更好的性能。

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曲轴综合测量机几何误差建模及敏感性分析

王亚晓，杨科科

2024 (5): 295-302.

摘要 ( 39 )

PDF(2819KB) ( 22 )

为提高曲轴综合测量机测量精度，针对其几何误差元素多，逐一进行补偿工作量大、过程繁琐等问题，基于多体系统理论和齐次坐标变换建立曲轴综合测量机的几何误差模型，采用Sobol敏感性分析方法进行分析，识别出对测量精度影响较大的关键几何误差项。通过对曲轴综合测量机随动测板不同位置处的误差元素敏感性系数进行分析计算，从21项几何误差中识别出10项对曲轴综合测量机测量精度影响较大的关键项，为合理经济地提高曲轴综合测量机测量精度提供依据。

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基于拼接技术的大量程绝对式直线时栅位移传感器自校准方法研究

黄猛，樊星辰，陈磊，王中行

2024 (5): 303-311.

摘要 ( 37 )

PDF(5199KB) ( 28 )

针对大量程直线位移传感器扩展测量范围和实现绝对定位互相矛盾的问题，在其应用场合缺乏高效安装高精度参考器件的条件，导致难以频繁在线校准以保持其测量精度，基于拼接技术提出一种适用于直线时栅位移传感器的误差延拓自校准新方法。，将复杂的大量程绝对式测量拆分为单段栅尺上的绝对位移测量和栅尺拼接后的绝对位置判断；将绝对位置数据作为位置判断依据并构建双测头结构，实现接缝处感应信号的平滑过渡；利用原生的双测头结构获得定距测量序列，结合误差延拓法构建周期误差函数，再使用快速傅里叶变换获得测量序列幅度谱重构误差函数。为了验证上述方法的可行性和有效性，制作了单段栅尺长度为600 mm的传感器样机进行实验。结果表明，2段栅尺拼接后在量程903mm内能够实现绝对位置测量；采用自校准方法后传感器单周期内平均误差峰值从2.00 um降至0.59 μm，误差补偿效果为70.50%；大量程误差峰值从18.93 μm降至0.75 um，误差补偿效果为96.04%；此外，通过校准效果对比实验证明了误差延拓自校准方法优于基于傅里叶谐波补偿的比较校准法，误差校准效果提升约 76.20%。

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侧边抛磨光纤抛磨表面粗糙程度分析

韩玉琪，唐洁媛，廖建尚，凌菁

2024 (5): 312-320.

摘要 ( 58 )

PDF(4325KB) ( 43 )

为探索利用侧边抛磨光纤（SPF）实现微探针型的“光纤上的实验室，利用灰度共生矩阵（GLCM）纹理特征分析方法分析SPF抛磨表面粗糙程度；基于基尼系数和袋外样本（0OB）误差估计的随机森林（RF）特征重要性排序方法优选纹理特征子集，实现在SPF抛磨表面上精确识别不同粗糙程度的抛磨区域。实验表明，SPF抛磨表面平坦区域具有对比度均值、熵均值高，二阶矩均值、均匀性均值以及相关性均值低的纹理特征特点；基于纹理特征重要性排序方法，衡量了GLCM纹理特征各参数对SPF抛磨表面不同粗糙程度分类识别敏感的强弱，优选出由方差、二阶矩、熵、对比度构成的特征子集，结果表明，利用优选特征子集对SPF抛磨表面粗糙度进行RF分类验证实验，分类精度可达到95.65%。可为探索SPF传感器件中粗糙抛磨表面与环境材料的光耦合机制对传感器灵敏度的影响提供依据，为探索在SPF抛磨面上精确识别高传感灵敏度区城提供参考。

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