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电动汽车高效节能驱动与传动系统研究进展 被引量：3
1
作者 赵升吨 郑臻皓 +2 位作者 杜威 曹杨峰 杨啸垠 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页
驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传... 驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传动结构的研究进展。从驱动方式原理及特点方面,分析总结了单电机驱动、单电机-变速器驱动、双电机耦合驱动以及多电机驱动系统的工作模式及优缺点,指出了单电机驱动系统存在电机效率低下、动力性欠缺以及节能性不足的问题,而多电机驱动凭借多种工作模式提高了驱动系统的效率、延长了续驶里程,是未来电动汽车驱动与传动结构的主要类型。从多电机耦合方式分类方面,详细总结了转速耦合、转矩耦合以及转速转矩耦合3种多电机耦合方式驱动基本原理及研究现状,明确提出速转矩耦合驱动系统在低速重载、高速轻载路况下都能够灵活的分配多台电机的功率来提高驱动系统的整体效率,综合性能最好。此外,总结了目前现有的轮毂电机系统、轮边电机系统以及单桥单电机+单桥双电机驱动系统,进一步分析表明未来的电动汽车驱动系统应朝着多动力源、一体化、机电耦合方向发展。该研究可为未来电动汽车驱动与传动系统的研发提供参考。 展开更多
关键词 电动汽车 驱动与传动 转速耦合 转矩耦合 节能性
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一种适用于混合三端直流输电线路的故障定位方法 被引量：1
2
作者 高淑萍 杨莉莉 +2 位作者 武心宇 周晋宇 宋国兵 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期37-46,共10页
针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉... 针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉克变换对其解耦,获取故障电流的线模分量;其次,对得到的线模分量进行变分模态分解(VMD),得到多个本征模态函数(IMF)分量,选取特征信息最丰富的IMF分量作为VMD-CNN模型的输入;然后,利用高效的分类模型支持向量机(SVM)判别故障发生的区域,将提取到的IMF分量作为SVM输入进行训练学习,可以准确判断出故障发生区域;最后,搭建VMD-CNN模型进行故障定位,挖掘出行波信号中蕴藏的故障信息,同时通过麻雀搜索算法优化CNN中的超参数,实现混合三端直流输电线路的精确定位。仿真结果表明:过渡电阻为100Ω,不同故障位置情况下的定位相对误差均在0.17%以内;故障位置为460 km,不同过渡电阻情况下的定位相对误差均在0.25%以内;过渡电阻为50Ω,不同故障类型情况下的相对误差均在0.3%以内。所提方法能够提升不同故障位置、过渡电阻和故障类型下的定位准确性。 展开更多
关键词 混合三端直流输电 故障定位 变分模态分解 卷积神经网络 麻雀搜索算法
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采用改进遗传算法的无线电能传输系统参数优化设计 被引量：3
3
作者 杨阳 章治 +2 位作者 吴雪钰 曹嘉亿 郑晅 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期93-104,共12页
针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT... 针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT系统仿真平台并进行理论分析,评估了谐振参数、耦合系数和等效负载对该系统输出特性的影响,选择影响程度最复杂的变量作为决策变量,构建系统非线性优化模型;以提高WPT系统的传输效率为目标,在遗传算法基础上加入非线性优化策略,并设计新的突变函数,利用改进后的遗传算法(IGA)给出了系统参数的优化设计方案。仿真结果表明:IGA使系统传输效率达到98.34%,相较遗传算法提高了2.52%,且收敛速度显著提高。搭建WPT系统实验平台并进行测试,结果表明:该系统能够以97.98%的传输效率保持300 W的功率输出;当负载电阻处于6~46Ω时,系统传输效率能够维持在90%以上。研究结果可为LCC-S型WPT系统参数设计提供参考。 展开更多
关键词 无线电能传输 LCC-S型 拓扑结构 改进遗传算法 谐振参数优化
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油电混合-机液复合动力传动系统模式切换协调控制 被引量：1
4
作者 朱镇 张勤博 +2 位作者 张宏伟 王德海 陈龙 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期185-197,共13页
针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题,设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统,将电机和发动机集成作为双动力源,通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手,分别建立动力系... 针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题,设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统,将电机和发动机集成作为双动力源,通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手,分别建立动力系统、传动系统、切换元件及整车动力传动系统的等效动力学模型,以电机低档切换至混合动力转矩耦合这一复杂过程为典型研究对象,建立物理模型,设计模糊比例、积分、微分(PID)控制器以调节电机转速,结合正交试验法优化切换元件的切换时序,实现电机与切换元件的复合控制。仿真结果表明:优化后的系统显著改善了模式切换的平稳性,输出轴的最大冲击度由11.4188m/s^(3)降低至8.1127m/s^(3),转矩波动系数由4.771减小至3.874,转速波动幅度由17.1186%降低至2.3500%,切换时间由1.5s缩短至0.7s。硬件在环(HIL)测试实验进一步验证了该控制策略在不同模式切换及复杂工况条件下均能表现出良好的适用性和稳定性。 展开更多
关键词 动力传动系统 切换元件 模式切换 模糊PID控制 正交试验
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空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略 被引量：1
5
作者 赵雷雷 张浩 +4 位作者 于曰伟 甄冉 丁钒 单溪玉 丁家和 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期159-171,共13页
为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统... 为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统的理想数字孪生体,同时建立了该孪生体的参数匹配设计方法;然后,以空气弹簧气体压力控制为节点,设计了外环位置模糊非奇异快速终端滑模控制器,以及考虑空气弹簧充放气过程中电磁阀非线性流量特性的内环气压控制器,进而实现真实悬架系统对实际激励下孪生体动挠度的跟踪;最后,通过台架模拟实验与整车平顺性仿真实验,对所提控制策略的有效性与先进性进行了验证。结果表明:与以降低加速度为控制目标的传统控制策略相比,所提策略在随机路况下的座椅垂向振动加速度均方根更小且控制能耗均方根最小降幅达65.0%,冲击路况下座椅垂向振动剂量也更小且主动控制力最大降幅高达45.5%。所提策略性能明显优于传统策略,能在有效提高悬架系统减振性能的同时大幅降低主动控制能耗,有效解决了上述矛盾,可推广应用于各类主动悬架系统,为节能减振提供新的研究思路。 展开更多
关键词 车辆 空气悬架 节能减振 理想孪生动挠度
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微纳材料在氢分子医疗中的应用
6
作者 李东 林展乐 +11 位作者 冯璟 师进文 孙成珍 张浩 余泽佳 陈斌 王国祥 周致富 姚亮 郑玉萍 王慧渊 高宁 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期30-43,共14页
自2007年首次发现氢分子具有选择性抗氧化特性以来,氢分子迅速成为现代医学研究的热点,多项研究已证实其在多种动物模型和人类疾病中发挥着积极作用。针对传统氢分子给药(如吸入氢气、饮用富氢水和注射氢盐水等)存在的利用率低、释放难... 自2007年首次发现氢分子具有选择性抗氧化特性以来,氢分子迅速成为现代医学研究的热点,多项研究已证实其在多种动物模型和人类疾病中发挥着积极作用。针对传统氢分子给药(如吸入氢气、饮用富氢水和注射氢盐水等)存在的利用率低、释放难以控制和靶向性不足等问题,微纳材料给出了新的解决方案。从微纳材料的释氢原理出发,综述了吸附载氢与原位释氢两种主要策略,以及它们在协同治疗中的前沿应用。吸附载氢依靠物理或化学吸附储存氢气,通过温度、压力等外部调控实现释放;原位释氢则利用化学反应、光热催化或生物手段在特定病理环境中生成氢气,可通过内源响应或外源调控达到更高的靶向性和可控性。以微纳材料为媒介,结合氢分子的抗炎、抗肿瘤等功能,氢分子还可通过与化疗药物、光热疗法及光动力疗法的协同作用,显著增强对肿瘤疾病的治疗效果。同时,还总结了当前面临的生物安全性、靶向性及规模化生产等挑战,并提出未来需通过设计智能响应材料及氢分子多模式协同治疗相结合,进一步提高治疗效果与精准性,为后续基于微纳材料的氢分子医学提供了指导。 展开更多
关键词 氢分子 微纳材料 吸附载氢 原位释氢 协同治疗
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采用SHAP的高压涡轮级高维设计空间数据挖掘
7
作者 杨昭 郭振东 +2 位作者 苏鹏飞 汪祺能 宋立明 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期144-154,共11页
为厘清涡轮级高维设计空间中各变量对级性能的影响,基于数据挖掘方法SHAP对GE-E3高压涡轮第一级的93个设计变量进行了知识挖掘。除常规数据挖掘工作中显著变量对总体性能的影响分析外,发展了显著变量对涡轮级沿叶高方向性能分布影响的... 为厘清涡轮级高维设计空间中各变量对级性能的影响,基于数据挖掘方法SHAP对GE-E3高压涡轮第一级的93个设计变量进行了知识挖掘。除常规数据挖掘工作中显著变量对总体性能的影响分析外,发展了显著变量对涡轮级沿叶高方向性能分布影响的分析方法,可视化表示了改善级总体性能的设计变量所影响的涡轮级的具体位置;同时,充分发挥SHAP局部解释的优势,在设计空间中选取典型样本进行归因分析,研究了各设计变量在样本性能指标变化中所发挥的作用。研究发现,对于高压涡轮级,影响级效率的显著变量包括有效出气角、静叶三维积叠参数、叶片吸力面前缘附近样条控制点等。基于GE-E3高压涡轮数据集进行数据挖掘归纳得到涡轮级设计准则:减小动叶中间截面有效出气角、增大静叶中间截面有效出气角,静叶三维积叠点周向顶部位置、周向中间位置向压力面偏移,静叶中间截面、动叶中间截面吸力面前缘附近控制点均向叶片变薄方向移动。遵循设计准则得到的最终设计使级效率提高了0.65%。 展开更多
关键词 高压涡轮级 高维设计空间 数据挖掘 SHAP方法
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采用广义混合最大相关熵准则扩展卡尔曼滤波算法的锂离子电池荷电状态估计
8
作者 巫春玲 赵玉冰 +3 位作者 耿莉敏 徐先峰 王溢波 陈昊 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期159-169,共11页
为了解决非高斯噪声环境下荷电状态(SOC)估计不准确以及鲁棒性差等问题,提出一种基于广义混合最大相关熵准则的扩展卡尔曼滤波(GMMCC-EKF)算法。该算法利用两个广义高斯函数构成的核函数得到广义混合熵,继承了广义高斯核的灵活性,并通... 为了解决非高斯噪声环境下荷电状态(SOC)估计不准确以及鲁棒性差等问题,提出一种基于广义混合最大相关熵准则的扩展卡尔曼滤波(GMMCC-EKF)算法。该算法利用两个广义高斯函数构成的核函数得到广义混合熵,继承了广义高斯核的灵活性,并通过统计线性化技术将状态误差和测量误差统一纳入代价函数,进而通过固定点迭代法获得非线性方程的最优估计,然后将广义混合最大相关熵准则与扩展卡尔曼滤波相结合,增强在非高斯噪声环境下的稳定性,提高对复杂数据处理的准确性。为了验证算法有效性,分别选用两种不同类型的锂离子电池,在动态应力测试(DST)工况及多种环境温度(10、25和40℃)的新欧洲驾驶循环(NEDC)工况下对电池进行SOC估计。实验结果表明,在25℃且均匀混合噪声环境下,对于1号电池,GMMCC-EKF算法的估计精度相对于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)和传统最大相关熵扩展卡尔曼滤波算法(MCC-EKF)分别提高了90.1%和83.9%;对于2号电池,估计精度分别提高了72.4%和47.4%,并且在10、40℃环境下该算法仍展现出最优性能。对1号、2号电池在25℃且拉普拉斯混合噪声环境下进行SOC估计,GMMCC-EKF算法相对于其他两种算法的估计精度也有显著提高。在给定初始值错误的情况下,GMMCC-EKF算法能够快速地收敛到真实值。所提算法具有较高的估计精度、良好的适应性和鲁棒性,可为非高斯噪声环境下的SOC估计提供有效解决方案。 展开更多
关键词 荷电状态估计 广义混合最大相关熵准则 扩展卡尔曼滤波 非高斯噪声
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联邦学习的社群化制造韧性能力预测建模
9
作者 张富强 王浩杰 +1 位作者 惠记庄 丁凯 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第8期11-19,共9页
针对社群化制造资源分散化布局的特点,以及传统集中式建模面临的数据隐私与信息孤岛等问题,提出了一种基于联邦学习的韧性能力预测框架,从多角度分析不同因素对产品生产加工工时的影响。首先,考虑不同工序中断情况,以订单交付周期为目... 针对社群化制造资源分散化布局的特点,以及传统集中式建模面临的数据隐私与信息孤岛等问题,提出了一种基于联邦学习的韧性能力预测框架,从多角度分析不同因素对产品生产加工工时的影响。首先,考虑不同工序中断情况,以订单交付周期为目标函数,搭建了工时扰动模型计算损失时间,进而基于分布式学习范式,搭建了联邦学习网络模型;其次,设计了联邦小批量梯度下降(FedMBGD)算法,明确算法流程并进行本地训练;最后,结合工时扰动模型和算法,对社群化制造的韧性能力进行预测,通过与其他算法的对比,验证了所提算法的可行性与有效性。研究结果表明:所提出的算法能够显著提升收敛性与寻优能力,可将预测精确度提高至90%以上,并且在不共享原始数据的前提下,实现了社群化制造韧性的动态精准预测,解决了数据隐私与协同建模之间的矛盾。该研究为社群化制造模式下韧性能力预测提供了理论参考,为隐私数据的算法训练、参数上传及信息共享提供了一定的指导意义。 展开更多
关键词 社群化制造 工时扰动 联邦小批量梯度下降算法 韧性能力预测
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一种抗冲击噪声的高精度波达方向估计算法
10
作者 单泽彪 姚瑞广 +2 位作者 刘小松 薛泓垚 刘云清 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期193-202,共10页
针对现有波达方向(DOA)估计算法在冲击噪声下估计精度较低的问题,提出了一种基于相控分数低阶矩和指数族分布函数的离格近似l_(0)范数DOA估计算法。首先,利用相控分数低阶矩抑制冲击噪声,构建稀疏DOA模型;其次,通过对平滑函数的平滑性... 针对现有波达方向(DOA)估计算法在冲击噪声下估计精度较低的问题,提出了一种基于相控分数低阶矩和指数族分布函数的离格近似l_(0)范数DOA估计算法。首先,利用相控分数低阶矩抑制冲击噪声,构建稀疏DOA模型;其次,通过对平滑函数的平滑性和陡峭性进行研究,构造了一类平滑性和陡峭性可变的函数族,并利用该函数族求解初始支撑集;然后,提出了一种前向展望和后向延拓策略,对初始支撑集进行扩展,并从中选择出可以使残差最小化的一组支撑集为最优支撑集,从而确定在格DOA估计;最后,为了解决网格失配效应,利用DOA粗估计与离格偏差之间的联合稀疏性,通过交替方向迭代联合求解DOA粗估计与离格偏差,获得离格DOA估计值。仿真结果表明:与正交匹配追踪算法相比,在信噪比为-8 dB时,所提算法的DOA估计精度提高了66.36%。此外,当冲击噪声特征指数大于0.6时,所提算法对目标DOA的估计误差可以控制在1°以内。仿真结果充分说明了所提算法可在冲击噪声下实现高精度的DOA估计。 展开更多
关键词 波达方向估计 近似l 0范数 冲击噪声 指数族分布函数 前向展望 后向延拓
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现代新能源汽车主驱动电机及其发展趋势探讨
11
作者 赵升吨 曹杨峰 +3 位作者 马畅欣 张传伟 黄晓鹏 李祥阳 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第10期1-21,共21页
电机是新能源汽车电机、电池、电控“三电”中最重要的部件,但是目前关于现代新能源汽车用主驱动电机类型及其关键技术问题缺乏系统深入的论述。基于此该文对新能源汽车驱动电机类型做了分类,其中的直流电机、交流永磁同步电机、磁阻电... 电机是新能源汽车电机、电池、电控“三电”中最重要的部件,但是目前关于现代新能源汽车用主驱动电机类型及其关键技术问题缺乏系统深入的论述。基于此该文对新能源汽车驱动电机类型做了分类,其中的直流电机、交流永磁同步电机、磁阻电机以及交流异步感应电机这4种类型电机是目前新能源汽车使用的主流,并对每种驱动电机的现状及使用的关键技术等做了充分说明,进一步论述了这4种类型电机的具体机械结构、应用的汽车企业和车型、每种电机的优缺点等,充分详细地展示了新能源汽车电驱动及其相关技术的设计思想。研究结果表明:交流径向磁通永磁同步电机、轴向磁通永磁同步电机和交流异步电机具有更好的综合性能,是未来新能源汽车主驱动电机的主要类型。另外,对4、8极的变极交流异步铜转子感应电动机特性进行了简要的论述,结果表明该电机也有较好的使用前景。通过多方面系统深入分析主驱动电机的发展趋势后明确指出,未来的新能源汽车主驱动电机应朝着供电电压高压化、高转速化、低噪声振动和不平顺(NVH)化、高功率密度化、材料高强度高导磁化、电机减速机及驱动控制一体化、电机转速传感的低成本高可靠以及驱动控制器高频高效化方向发展。 展开更多
关键词 新能源汽车 交流永磁同步电机 高压化 高转速 高功率密度
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一种双分支特征交互融合的高效红外图像彩色化方法
12
作者 陈宇 詹伟达 +2 位作者 蒋一纯 朱德鹏 韩登 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第8期211-222,共12页
针对现有的红外图像彩色化方法在全局特征捕获和计算复杂度方面存在显著局限性的问题,提出了一种双分支特征交互融合的高效红外图像彩色化方法。设计双分支编码器,通过局部特征提取分支获取局部空间上下文信息,确保细粒度特征的捕获,并... 针对现有的红外图像彩色化方法在全局特征捕获和计算复杂度方面存在显著局限性的问题,提出了一种双分支特征交互融合的高效红外图像彩色化方法。设计双分支编码器,通过局部特征提取分支获取局部空间上下文信息,确保细粒度特征的捕获,并通过全局特征提取分支获取全局特征,满足对长程依赖的需求。设计交互融合模块,对两个分支提取到的特征进行有效整合,显著增强了模型的整体性能。在解码器部分提出上下文聚合模块,进一步优化多尺度语义特征的聚合能力,改善了彩色化结果的边缘清晰度和细节表现力。在KAIST和FLIR数据集上进行广泛实验验证,结果表明:与现有方法相比,所提方法在两个数据集上均具有更高的彩色化质量,峰值信噪比分别达到28.645、30.459 dB,结构相似度达到0.507、0.725,均优于对比方法,且有效性和先进性也得到了验证。研究结果可为提升红外图像的可读性与可解释性以及提高夜视与恶劣环境下的观测能力提供参考。 展开更多
关键词 红外图像彩色化 细粒度特征 长程依赖 交互融合 上下文聚合
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聚甲氧基二甲醚反应动力学及聚合度影响机理探究
13
作者 周子杰 杨亚晶 +3 位作者 崔旺 魏衍举 刘贺 刘圣华 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第8期122-133,共12页
为揭示不同聚合度的聚甲氧基二甲醚(PODE)各组分反应活性随聚合度变化的规律及动力学机理,构建了适用于广泛工况的反应路径框架,对比分析了PODE多组分反应动力学行为。基于二甲氧基甲烷(PODE_(1))的反应机理,构建了PODE_(2)、PODE_(3)... 为揭示不同聚合度的聚甲氧基二甲醚(PODE)各组分反应活性随聚合度变化的规律及动力学机理,构建了适用于广泛工况的反应路径框架,对比分析了PODE多组分反应动力学行为。基于二甲氧基甲烷(PODE_(1))的反应机理,构建了PODE_(2)、PODE_(3)的反应机理,并对该反应机理进行了验证。根据各基元反应的反应动力学作用,提出PODE反应路径统一框架,阐明了PODE反应活性的3个来源通道:伯碳脱氢后通过两次加氧发生的典型链分支反应,部分氢过氧燃料自由基分解为羰基氢过氧化物的链分支反应,仲碳脱氢分解为低聚合度燃料自由基后发生的链分支反应。PODE在第一阶段点火延迟时间的敏感性分析结果表明,构建的PODE_(2)、PODE_(3)的反应动力学机理能够预测实验测量的点火延迟时间,可以对PODE的反应动力学行为作出解释。通道1和通道2是所有PODE分子所共有的链分支反应通道,而通道3是高聚合度PODE所特有的反应路径,是重要的反应活性贡献来源。 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 反应动力学 聚合度 基元反应
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直接反射在线可视铁谱暗场显微成像特性分析
14
作者 李博 袁勋 +3 位作者 尹智 吴伟 邵军 马富银 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期189-200,共12页
为评估直接反射在线可视铁谱(OLVF)暗场显微成像特性,提出了一种磨粒暗场显微成像模型。基于朗伯余弦和光后向散射理论建立了直接反射OLVF显微成像系统的反射光辐照度叠加模型,以实现磨粒暗场显微成像质量的定量评价;仿真计算互补金属... 为评估直接反射在线可视铁谱(OLVF)暗场显微成像特性,提出了一种磨粒暗场显微成像模型。基于朗伯余弦和光后向散射理论建立了直接反射OLVF显微成像系统的反射光辐照度叠加模型,以实现磨粒暗场显微成像质量的定量评价;仿真计算互补金属氧化物半导体(CMOS)像面的反差透视比,分析了光学倍率、油液衰减系数和后向散射角变化对磨粒暗场显微成像清晰度的影响规律,确定了磨粒暗场显微成像的最优光学倍率为2.2和油液衰减系数大于2.0;明确CMOS像面的反差透视比在0.210~0.846范围内变化,直接反射OLVF可通过暗场显微成像获得较高清晰度的磨粒图像,其磨粒探测精度约为10μm。磨粒图像采集实验测试结果表明:直接反射OLVF暗场显微成像不仅能够从油液衰减系数大于2.28的原油、柴油机油中可靠捕获磨粒视觉信息,而且可从油液衰减系数小于2.0的液压油、齿轮油中获取磨粒谱片图像,解决了不同油液中金属磨粒探测问题,为在线监测采油装备磨损提供了可能性。 展开更多
关键词 直接反射在线可视铁谱 暗场显微成像 反差透视比 原油 磨粒
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基于受扰后平衡点延拓的在线暂态稳定控制策略——受扰后平衡点计算
15
作者 李崇涛 张建新 +4 位作者 何劲捷 刘宇明 李诗旸 高琴 段超 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第9期11-21,32,共12页
针对传统潮流计算模型在电力系统受扰后平衡点计算中的局限性,提出一种考虑动态元件稳态运行特性的受扰后系统平衡点计算方法。首先,从代数方程角度出发,构建了包含电源、负荷及网络的受扰后平衡点分析模型;之后,基于同伦法给出了受扰... 针对传统潮流计算模型在电力系统受扰后平衡点计算中的局限性,提出一种考虑动态元件稳态运行特性的受扰后系统平衡点计算方法。首先,从代数方程角度出发,构建了包含电源、负荷及网络的受扰后平衡点分析模型;之后,基于同伦法给出了受扰后系统平衡点的高效求解步骤,解决了严重扰动下牛顿法收敛困难的问题;最后,采用IEEE 39节点标准算例及省级实际电网算例验证了所提方法。结果表明:所建模型适用于包括新能源在内的动态元件,具有较强的通用性;所提计算方法与暂态仿真计算方法的收敛结果完全相符,且收敛耗时减少了95%以上,准确性相比传统的潮流方法提高了至少3个数量级,为受扰后系统的快速在线稳定性评估提供了高效解析工具。 展开更多
关键词 电力系统 受扰后平衡点 暂态稳定 同伦法
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基于受扰后平衡点延拓的在线暂态稳定控制策略——稳控措施求解
16
作者 李崇涛 张建新 +4 位作者 何劲捷 刘宇明 李诗旸 高琴 段超 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第9期22-32,共11页
针对电力系统受扰后暂态失稳问题,提出了一种基于受扰后平衡点构造及延拓的控制策略。首先,基于所提平衡点求解数学模型,沿扰动方向构造并延拓该平衡点;然后,提出了鞍结分岔点求解—平衡点延拓—控制策略校验的三阶段控制策略求解流程,... 针对电力系统受扰后暂态失稳问题,提出了一种基于受扰后平衡点构造及延拓的控制策略。首先,基于所提平衡点求解数学模型,沿扰动方向构造并延拓该平衡点;然后,提出了鞍结分岔点求解—平衡点延拓—控制策略校验的三阶段控制策略求解流程,并基于灵敏度分析建立平衡点延拓与控制参数之间的解析关系,优化控制策略的求解;最后,基于IEEE 39节点标准算例和省级实际电网算例进行了仿真验证。结果表明:所提控制策略能够有效提升受扰后系统的稳定裕度,相比于传统的控制策略,所提策略给出了解析的控制依据,能够快速精准地确定控制参数的调整方向和幅度,具有更高的计算效率和准确性。该研究可为在线紧急控制提供兼具解析性与可靠性的解决方案。 展开更多
关键词 暂态稳定控制 鞍结分岔点 灵敏度分析 在线稳定控制
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叶型轮廓度偏差对离心叶轮性能影响的数值研究
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作者 樊宏周 雷伟鹏 +1 位作者 王志恒 席光 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第9期197-208,共12页
为研究叶型轮廓度偏差对离心叶轮性能的影响,以Krain叶轮为研究对象,通过构建实际加工中的叶型偏差模型,研究了叶型局部及全局偏差对叶轮性能的影响。针对叶型局部偏差,分析了不同弦长位置等厚轮廓度偏差对叶轮性能的影响;在对性能影响... 为研究叶型轮廓度偏差对离心叶轮性能的影响,以Krain叶轮为研究对象,通过构建实际加工中的叶型偏差模型,研究了叶型局部及全局偏差对叶轮性能的影响。针对叶型局部偏差,分析了不同弦长位置等厚轮廓度偏差对叶轮性能的影响;在对性能影响最显著的弦长位置,研究了不同偏差对叶轮性能的影响规律。针对叶型全局偏差,分别探讨了轮廓度及扭转偏差对叶轮性能的影响。数值结果表明:靠近前缘的局部偏差对叶轮性能影响最大,且吸力面偏差与叶轮性能变化存在对应关系,吸力面先过切后欠切恶化了叶轮性能,吸力面先欠切后过切优化了靠近前缘叶片的曲率变化,增大了流道易产生阻塞的通流面积,进而提升了叶轮性能,特别在大流量工况,等熵效率提升1.5%,阻塞流量增大0.6%。叶片全局轮廓度及扭转偏差分别通过改变整个流道的通流面积及叶片进出口安装角影响了叶轮性能,设计工况下,全局负轮廓度、正扭转偏差总压比最大提升了1.2%、1.4%。该研究工作为离心叶轮的加工制造及叶型优化提供了有益参考。 展开更多
关键词 离心叶轮 轮廓度偏差 阻塞流量 叶型优化
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功率分流式混合动力系统有限时间预设性能协调控制
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作者 殷春芳 陈琰 +3 位作者 施德华 汪少华 容香伟 安兴科 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期214-224,共11页
针对功率分流式混合动力汽车传动系统瞬态模式切换过程低频扭振性能恶化问题,提出基于控制垒势函数的有限时间预设性能(FTPPC-CBFs)控制器的分层动态协调控制策略。对于该混联式构型,采用杠杆法建立系统不同模式切换阶段低频扭转振动动... 针对功率分流式混合动力汽车传动系统瞬态模式切换过程低频扭振性能恶化问题,提出基于控制垒势函数的有限时间预设性能(FTPPC-CBFs)控制器的分层动态协调控制策略。对于该混联式构型,采用杠杆法建立系统不同模式切换阶段低频扭转振动动力学模型。在上层设计中,以离合器转速同步阶段作为主要研究阶段,基于一般预设性能(PPC)控制的设计思路,以模式切换性能指标构建预设性能函数,并引入控制垒势函数(CBFs)将预设性能约束问题转化为二次规划问题,形成控制垒势函数法预设性能(PPC-CBFs)控制策略。下层基于有限时间加幂积分(FTAAPI)进行误差的快速收敛控制,与上层PPC-CBFs构成FTPPC-CBFs控制策略,并进行了硬件在环试验。结果表明:与FTAAPI控制、预设性能滑模控制(SMC-PPC)以及有限时间加幂积分预设性能(FTAAPI-PPC)控制相比,FTPPC-CBFs控制策略的冲击度分别降低了50.12%、37.42%、42.92%;在突加扰动影响下,控制垒势函数约束下的冲击度为9.99 m/s^(3),而没有该约束下的冲击度为13.76 m/s^(3),超出了设定的冲击度标准。硬件在环试验结果表明:对比其他3种控制策略,FTPPC-CBFs控制策略的冲击度分别降低了81.89%、77.30%、43.01%;突加扰动影响下,冲击度为9.71 m/s^(3),试验与仿真结论一致。 展开更多
关键词 混合动力汽车 扭转振动 控制垒势函数 硬件在环
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液氢储罐真空多层绝热结构的连续变密度优化及性能分析
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作者 李科 谢昊琳 +1 位作者 冯莉 文键 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期57-66,共10页
为实现液氢储罐中真空多层绝热结构更优异的绝热性能,在以往三密度区或四密度区的基础上,提出了一种绝热结构逐层连续变密度优化方法,对其辐射屏层间距布置进行优化。确定了耦合蒸气冷却屏(VCS)和VCS内引入仲正转化后的最优层间距布置,... 为实现液氢储罐中真空多层绝热结构更优异的绝热性能,在以往三密度区或四密度区的基础上,提出了一种绝热结构逐层连续变密度优化方法,对其辐射屏层间距布置进行优化。确定了耦合蒸气冷却屏(VCS)和VCS内引入仲正转化后的最优层间距布置,分析了连续变密度优化对温度和热流密度分布的影响,并与采用分段变密度方法的结果进行了对比。结果表明:在绝热结构总厚度一定的情况下,优化后冷边界附近的屏间距显著增加,从而降低了冷边界附近的固体导热和热边界附近的辐射换热。对于仅耦合VCS的绝热结构,当VCS设置在第3层辐射屏时,优化效果最显著,最小热流密度从0.2492 W·m^(-2)降至0.2088 W·m^(-2),降幅达16.2%;优化后VCS最佳安装位置从第18层调整至第14层,相对位置从0.51移至0.56。当VCS内引入仲正转化时,VCS在第2层辐射屏时优化效果最为显著,热流密度较优化前降低了22.0%。研究了连续变密度优化方法对绝热性能的影响规律,为多层绝热结构的变密度优化设计提供支撑。 展开更多
关键词 绝热性能 多层绝热结构 蒸气冷却屏 仲正转化
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道路网中针对多目标决策的兴趣点高效查询算法
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作者 李松 杨晓龙 +1 位作者 靳海鹏 张丽平 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期148-157,共10页
为了解决道路网中利用多目标决策技术进行兴趣点推荐和高效位置查询的问题,针对由于数据规模增加产生大量近似数据,导致传统多目标决策技术在道路网环境下查询效率和可用性方面较低的问题,提出了一种道路网广义近似Skyline查询算法。首... 为了解决道路网中利用多目标决策技术进行兴趣点推荐和高效位置查询的问题,针对由于数据规模增加产生大量近似数据,导致传统多目标决策技术在道路网环境下查询效率和可用性方面较低的问题,提出了一种道路网广义近似Skyline查询算法。首先基于兴趣点的维度相似性和道路网近似性构建近似集和独立点,并根据兴趣点特性设计相应的剪枝策略;随后,通过近似集和独立点重构数据集,根据剪枝策略过滤掉当查询位置移动时对查询结果无影响的兴趣点,并构建AA-R*-Tree索引以提升查询效率;最后,根据兴趣点的近似性提出一种广义近似聚集支配算法,通过选取代表点代替近似集进行Skyline计算,减少冗余运算并优化查询结果,最终得到满足兴趣点近似整合有序的Skyline结果集。实验结果表明:所提近似查询算法在大规模数据集和大量相似数据条件下表现出较好的效率与可行性;与Higher-Gsky、MG-EGsky和GSSK-A算法相比,所提算法在数据规模、查询范围及路段数增加时的平均效率提升约14%,能够为道路网用户提供更快速有效的决策支持。 展开更多
关键词 道路网 SKYLINE查询 多目标决策 近似查询 兴趣点推荐
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