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模型不确定和噪声互相关下的分布式容积平滑变结构融合算法

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控制理论与应用 2024年

作者：焦玉召牛健雄赵红梅娄泰山赵良玉丁国强孔汉郑州轻工业大学电气与信息工程学院北京理工大学宇航学院

针对模型参数不确定和噪声互相关下的多传感器非线性系统状态估计问题。本文首先提出一种新的模型不确定和噪声互相关下的容积平滑变结构滤波算法。其次，针对多传感器系统，推导了噪声互相关下，任意局部估计器之间互协方差的通用计算... 详细信息

针对模型参数不确定和噪声互相关下的多传感器非线性系统状态估计问题。本文首先提出一种新的模型不确定和噪声互相关下的容积平滑变结构滤波算法。其次，针对多传感器系统，推导了噪声互相关下，任意局部估计器之间互协方差的通用计算框架，并利用容积规则计算互协方差中的非线性积分。然后，针对模型参数不确定和噪声互相关下的多传感器非线性系统，提出了基于矩阵加权的分布式容积平滑变结构融合算法。最后，仿真实验结果表明，本文所提算法能够有效克服模型不确定和互相关噪声的影响，具有更高的状态估计精度。

关键词：平滑变结构滤波模型参数不确定互相关噪声分布式融合系统辨识与建模

银杏叶基锂离子电池炭负极材料制备及电化学性能研究

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辽宁化工 2024年第7期53卷 990-992,996页

作者：刘大龙安玉良孙超群孔汉文谢驰袁霞沈阳理工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110159

以银杏叶为基质制备锂离子电池负极材料,采用活化剂FeCl_(3)对银杏叶(GL)浸渍,通过不同温度进行碳化处理,并且对于银杏叶基负极材料的电化学性能进行探究。通过FeCl_(3)活化可以改善银杏叶生物质炭的孔结构,实验考察不同活化温度考察对... 详细信息

以银杏叶为基质制备锂离子电池负极材料,采用活化剂FeCl_(3)对银杏叶(GL)浸渍,通过不同温度进行碳化处理,并且对于银杏叶基负极材料的电化学性能进行探究。通过FeCl_(3)活化可以改善银杏叶生物质炭的孔结构,实验考察不同活化温度考察对产物结构和性能的影响,得到最优活化温度为600℃。制备出的产品在电流密度0.1A·g^(-1),电压为0.01~3.0V条件下首次放电比容量和首次库伦效率分别为:941 mAh·g^(-1),61.63%。30圈充放电循环后的放电比容量和库伦效率分别为:453.5 mAh·g^(-1),98.75%。

关键词：银杏叶活化负极材料 FeCl_(3)

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永磁伺服电机转子偏心对电机性能的影响研究

电机与控制学报 2016年第1期20卷 52-59页

作者：孔汉刘景林西北工业大学自动化学院陕西西安710072 郑州轻工业学院电气信息工程学院河南郑州450002

针对永磁伺服电机转子偏心对电机综合性能的影响,以一台14 k W卷烟自动化设备永磁伺服电机为例,建立了电机二维电磁场数学模型,给出了求解域以及相应的边界条件;采用有限元计算方法,计算分析了永磁电机转子偏心对气隙磁场的影响,给出了... 详细信息

针对永磁伺服电机转子偏心对电机综合性能的影响,以一台14 k W卷烟自动化设备永磁伺服电机为例,建立了电机二维电磁场数学模型,给出了求解域以及相应的边界条件;采用有限元计算方法,计算分析了永磁电机转子偏心对气隙磁场的影响,给出了转子偏心影响气隙内谐波磁场的变化规律,并与部分实测数据进行了对比。在气隙谐波磁场分析的基础上,定量分析了气隙谐波磁场的变化对电机输出转矩和电机转子表面涡流电密的影响,给出了静态偏心、动态偏心以及不同偏心程度情况下电机输出转矩、电机转子涡流损耗的变化规律,并进一步揭示了涡流损耗变化的机理,为深入研究永磁电机偏心对电机性能的影响提供了理论基础。

关键词：永磁伺服电机转子偏心有限元方法谐波磁场损耗

输油泵机组流体动力噪声声学特性及其检测方法研究

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输油泵机组流体动力噪声声学特性及其检测方法研究

作者：孔汉东北石油大学

学位级别：硕士

输油泵机组通常由一台三相异步电动机和一台离心泵组成,工作过程中必然产生振动和噪声,机组运行噪声包含设备运行状态信息,可用于设备健康管理与故障诊断。目前,对于离心泵水动力噪声的研究较多,对油水两相流的流体动力噪声研究相对较... 详细信息

输油泵机组通常由一台三相异步电动机和一台离心泵组成,工作过程中必然产生振动和噪声,机组运行噪声包含设备运行状态信息,可用于设备健康管理与故障诊断。目前,对于离心泵水动力噪声的研究较多,对油水两相流的流体动力噪声研究相对较少。为了深入研究输油泵机组流体动力噪声的产生机理,构建离心泵运行状态与流体动力噪声关系,对输油泵机组流体动力噪声声学特性及其检测方法进行研究。本文主要从四个方面对输油泵机组流体动力噪声声学特性及检测方法开展研究。第一,根据离心泵内部结构特点,分析噪声产生与各部件运行状态之间的关系,确定输油泵机组在无故障态离心泵流体动力噪声的产生机理及其特征;第二,研究汽蚀故障产生的原因并分析汽蚀故障引发流体动力噪声异变机理及其形态差异,确定汽蚀故障噪声的特征;第三,根据原油流体特征构建RNG k-ε模型,运用Fluent仿真软件针对蜗壳内部流体流动状态进行仿真分析,探索蜗壳内部流体压力场分布特征;第四,在离心泵蜗壳外部设置有效采样点,对输油泵机组的整体运行噪声进行采样,采用单频信息提取技术从中提取流体动力噪声,实验验证流体动力噪声频谱分布特征。针对离心泵流体动力噪声的仿真研究结果表明,随着原油含水率增加,原油流体密度增大、黏度下降;在保持设计流量状态下,蜗壳内流场相应点压力随原油含水率增高而变大;离心泵蜗壳内部流场隔舌处压差最大。油水两相流的流体动力噪声实验研究结果表明,各采样点测量所得噪声频率与理论频率值相对误差最大值为0.88%,与仿真结果也有较好的一致性。该项研究结论为离心泵动力噪声监测提供重要依据。

关键词：输油泵机组流体动力噪声 RNG k-ε模型 Fluent仿真

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油质分析恒温振荡仪的研制

化工自动化及仪表 2005年第1期32卷 67-68,73页

作者：李银华杨存祥孔汉郑州轻工业学院模糊控制技术中心河南郑州450002

根据油质分析脱气要求,采用由单片机ADμ812组成的智能型油质分析脱气恒温振荡仪,并给出系统的工作原理、硬件结构及软件流程。在硬件方面,重点介绍了信号调理接口电路;在软件方面,简单叙述了模糊控制PID参数整定的思想及程序框图,最后... 详细信息

根据油质分析脱气要求,采用由单片机ADμ812组成的智能型油质分析脱气恒温振荡仪,并给出系统的工作原理、硬件结构及软件流程。在硬件方面,重点介绍了信号调理接口电路;在软件方面,简单叙述了模糊控制PID参数整定的思想及程序框图,最后讨论了系统软硬件抗干扰设计。

关键词：模糊控制信号调理振荡仪

镍基金属间化合物材料的疲劳行为及循环塑性本构模型研究

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镍基金属间化合物材料的疲劳行为及循环塑性本构模型研究

作者：卢孔汉南京航空航天大学

学位级别：硕士

IC10合金作为我国自主研制的NiAl基金属间化合物之一,已经被逐渐地应用于航空发动机高温部件中,而高温疲劳是高温部件失效的主要形式之一,材料的高温疲劳行为又与本构关系密切相关。因此,本文在IC10合金单轴拉伸的研究基础上,对其开展... 详细信息

IC10合金作为我国自主研制的NiAl基金属间化合物之一,已经被逐渐地应用于航空发动机高温部件中,而高温疲劳是高温部件失效的主要形式之一,材料的高温疲劳行为又与本构关系密切相关。因此,本文在IC10合金单轴拉伸的研究基础上,对其开展高温低周疲劳行为研究及循环塑性本构模型研究。本文的研究工作和主要结论如下:1.研究获得IC10合金600℃不同应变率单轴拉伸试验结果,分析获得不同应变率对其力学行为的影响,以及在不同残余塑性应变下,屈服应力随应变率的变化规律。分析结果表明:三种应变率的单轴拉伸曲线趋势相近,弹性阶段基本重合,且均只含有应变硬化阶段;在该温度环境下,IC10合金屈服应力对应变率的变化不敏感;2.对IC10合金开展600℃温度环境下,应变水平为0.65%、0.75%、0.85%和1.0%的高温低周疲劳试验研究,获得材料循环应力—应变曲线、循环应力响应曲线以及疲劳寿命。分析结果表明:在600℃时,IC10合金疲劳寿命随应变水平的提高而减少;当应变水平高于0.65%时,材料存在明显循环迟滞特征,且初始循环硬化特征均较为明显;循环迟滞回线基本关于原点对称,应力与应变保持着良好的单调变化关系;四种应变水平下的循环应力响应特征基本一致,均表现为初始循环硬化,随后达到循环稳定,最后发生断裂;3.基于Bodner-Partom(B-P)粘塑性统一本构理论,引入各向异性特征四阶张量建立宏观循环塑性本构模型,结合有限元方法并利用ABAQUS软件开发相应数值模拟技术,仿真分析IC10合金600℃不同载荷条件下的高温疲劳力学行为。分析结果表明:单轴拉伸计算曲线与试验曲线在弹性阶段非常吻合,在屈服阶段以及大塑性变形区均保持良好的一致性;不同应变水平下的循环疲劳计算曲线与试验曲线在弹性加载、卸载阶段、屈服阶段以及循环顶点均具有较高的吻合程度,验证了考虑各向异性B-P本构模型的可行性以及数值模拟技术的有效性;4.基于晶体塑性理论,以均匀化单胞模型(Unit Cell)为对象建立细观循环塑性本构模型,利用ABAQUS有限元软件开发相应数值模拟技术,仿真分析IC10合金600℃不同载荷条件下的高温疲劳力学行为。分析结果表明:单轴拉伸计算曲线与试验曲线基本重合,而不同应变水平下的循环疲劳计算曲线与试验曲线均具有较好的一致性,说明细观循环塑性本构模型能够较好地描述IC10合金的高温疲劳非弹性响应力学行为。

关键词： Ni3Al基金属间化合物各向异性 Bodner-Partom本构理论晶体塑性理论积分算法循环应力—应变曲线

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GH4169合金的循环本构模型研究

推进技术 2019年第2期40卷 416-423页

作者：卢孔汉张宏建贾鹏超南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为研究GH4169合金在高温环境不同载荷条件下的非弹性响应力学行为,对其开展650℃下单轴拉伸和恒温低周疲劳试验,采用Bodner-Partom (B-P)统一本构理论对其力学行为开展数值模拟研究。通过试验,获得GH4169合金高温单轴拉伸曲线及半应变幅... 详细信息

为研究GH4169合金在高温环境不同载荷条件下的非弹性响应力学行为,对其开展650℃下单轴拉伸和恒温低周疲劳试验,采用Bodner-Partom (B-P)统一本构理论对其力学行为开展数值模拟研究。通过试验,获得GH4169合金高温单轴拉伸曲线及半应变幅为0.65%,0.75%及0.85%下的循环曲线,基于B-P理论并结合有限元方法,引入介于0～1的缩小因子,研究了本构方程隐式积分新算法,通过ABAQUS用户子程序,计算得到GH4169合金不同载荷条件下的数值模拟曲线。计算曲线与试验曲线均具有较好的一致性,说明B-P模型能较合理地建模GH4169合金的高温非弹性响应力学行为,同时验证了本文模型的完整性和计算程序的正确性。

关键词：合金载荷隐式积分算法弹性应力循环应力应变曲线

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纸板电池环保封口剂的应用

电池 2013年第2期43卷 81-83页

作者：孔汉垣广州市虎头电池集团有限公司广东广州510655

通过对比筛选,选取了性能接近,对环境友好,毒性低的乙基环己烷作为沥青封口剂的稀释剂,替代纸板电池中常用的二甲苯等芳烃。与稀释剂二甲苯质量含量为13%时的沥青封口剂相比,稀释剂乙基环己烷的质量含量为15%时的沥青封口剂,贮存24 h及3... 详细信息

通过对比筛选,选取了性能接近,对环境友好,毒性低的乙基环己烷作为沥青封口剂的稀释剂,替代纸板电池中常用的二甲苯等芳烃。与稀释剂二甲苯质量含量为13%时的沥青封口剂相比,稀释剂乙基环己烷的质量含量为15%时的沥青封口剂,贮存24 h及30 d后的黏度略高,上机涂抹的效果接近,放电性能无明显差别,能满足生产使用的要求。

关键词：纸板电池沥青封口剂乙基环己烷

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复杂网络中的社区发现算法研究

复杂网络中的社区发现算法研究

作者：孔汉章山东大学

学位级别：硕士

复杂网络分析中的社区发现涉及到生物学、物理学、社会网络等多个学科,至今仍是一个非常具有挑战性的问题。通俗地讲,复杂网络中的一个社区是紧密相连的子网络,并且该社区同外部网络之间连接相对稀疏。社区结构广泛存在于社交网络、生... 详细信息

复杂网络分析中的社区发现涉及到生物学、物理学、社会网络等多个学科,至今仍是一个非常具有挑战性的问题。通俗地讲,复杂网络中的一个社区是紧密相连的子网络,并且该社区同外部网络之间连接相对稀疏。社区结构广泛存在于社交网络、生物网络、交通网络和无线传感器网络中,并能反映出复杂网络的动态特征与功能。挖掘复杂网络中的社区结构已广泛应用于恐怖组织识别、蛋白质功能预测、个性化推荐和信息检索等领域。近年来涌现出了许多方法用于解决此问题,如模块度优化算法、标签传播算法（Label Propagation Algorithm,LPA）等。然而,现今鲜有算法能够在效果和效率方面均能取得较为满意的结果。本文针对该问题进行了研究,主要目的和贡献如下:因为基于模块度最大化思想的社区发现问题是NP-完全问题,研究者们总是希望能寻找到新的元启发式算法在合理的时间内挖掘社区结构。本文提出一个迭代旋转贪心（Iterated Carousel Greedy,ICG）的混合元启发式算法用于求解模块度最大化的社区发现问题。ICG算法通过在一个贪心构造启发式算法之后迭代执行解构、旋转和重构操作以生成一系列的解。在每次迭代中,算法使用一个局部搜索过程寻找更好的解。同传统的迭代贪心（Iterated Greedy,IG）算法相比,新提出的算法中所采用的旋转贪心程序能够将搜索过程引导到更好的解空间,模拟退火类型的接受标准能够避免搜索过程陷入停滞。在人工网络和真实世界网络上的实验结果表明新提出的ICG同文献中现有的元启发式算法相比性能更加出色。标签传播算法是一种高效且易于实现的检测复杂网络中社区结构的方法。然而,LPA中的随机更新顺序和随机平衡打破（random tie-breaking）原则使得该方法具有不稳定,准确性差的缺点,甚至有时会导致怪物社区的形成。本文提出了一个改进的标签传播算法LPA-INTIM用于解决社区发现问题。该算法首先利用局部拓扑信息衡量相连节点之间的亲密性并以此构建亲密度矩阵。之后根据亲密度矩阵评估节点重要性以确保节点按照某种特定的顺序进行更新。最后在标签传播过程中,通过计算标签影响力更新节点标签。此外,本文引入了一个紧密度函数用于提高算法的稳定性。同文献中代表性的基于标签传播思想的算法相比,在人工和真实世界网络中的实验结果验证了新提出的LPA-INTIM在效果和效率均取得了明显的提升。

关键词：复杂网络社区发现模块度优化算法迭代贪心算法标签传播算法