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基于Hall和GMR的多传感器融合方法及实现

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传感技术学报 2024年第3期37卷 446-455页

作者：李雪洋李岩松刘君华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义... 详细信息

目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义GMR和Hall的灵敏度差值ΔS基础上,将被测电流i和灵敏度差值ΔS构成的融合域划分为四个域,在域Ⅱ采用多传感加权观测融合Kalman滤波算法,将Hall和GMR的观测量和观测噪声融合后与状态方程联立进行Kalman滤波;在域Ⅰ采用数据加权融合最优权值分配的方法,给Hall的测量数据赋予较大权值,GMR的测量数据赋予较小的权值;在域Ⅲ,权值分配情况相反,各域之间可实现数据融合的平滑过渡。基于多传感器融合方法,设计了一种组合式闭环电流传感器,包括磁芯、电路部分设计及仿真。仿真和样机实验结果表明,在域Ⅱ时多传感器融合值与真实值的均方根误差低至0.004;在域Ⅰ、Ⅲ时电流测量的相对误差E_(i)均在0.255%以下。与单一传感器相比,多传感器融合的方法使组合式传感器测量电流范围增大,适用于温度变化范围较大的场景,电流测量精度及可信度更高。

关键词：多传感器数据融合霍尔传感器巨磁阻传感器分布式加权观测自适应Kalman滤波最优权值

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汽车路面附着系数融合观测方法研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：雍加望董懿瑶李岩松陈艳艳冯能莲中国铁路北京局集团有限公司北京动车段北京工业大学城市建设学部北京工业大学城市环境与生命学部

路面附着系数（TRFC，Tire-Road Friction Coefficient）是影响汽车行驶稳定性与动力学控制的关键因素，而采用非线性模型的无迹卡尔曼滤波（UKF，Unscented Kalman Filter）TRFC观测器在车辆起步或路面条件发生突变时收敛较慢，采用线... 详细信息

路面附着系数（TRFC，Tire-Road Friction Coefficient）是影响汽车行驶稳定性与动力学控制的关键因素，而采用非线性模型的无迹卡尔曼滤波（UKF，Unscented Kalman Filter）TRFC观测器在车辆起步或路面条件发生突变时收敛较慢，采用线性模型的强跟踪卡尔曼滤波（STKF，Strong Tracking Kalman Filter）TRFC观测器在较大侧向加速度工况下精度显著降低。因此，提出一种基于UKF和STKF融合的TRFC观测方法。建立了面向控制的线性2自由度和非线性3自由度车辆模型、Dugoff轮胎模型；基于线性车辆模型并引入时变渐消因子，设计了STKF-TRFC观测器；基于非线性车辆模型和轮胎模型建立了UKF-TRFC观测器；探索轮胎侧向线性区域与非线性区域之间的临界点，在临界区域利用渐消记忆加权最小二乘法对两种观测器结果进行融合。硬件在环仿真试验结果表明：所提出的融合观测方法对车速与路面条件变化表现出较强的鲁棒性与精确性，相比单一STKF-TRFC观测器和UKF-TRFC观测器，其平均绝对误差最高分别降低了94.9%和78.1%，其均方根误差最高分别降低了59.2%和56.9%。

关键词：路面附着系数融合观测强跟踪卡尔曼滤波无迹卡尔曼滤波

高速列车流线型转向架与底部导流板的气动减阻效果研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 38-47页

作者：柳宁李岩松龙金兰姜琛何龙凤高广军苗秀娟中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410076

为适应高速列车进一步提速的更低气动阻力实际需求,针对CR400AF型高速列车动车转向架和带头型简化车体,应用底部流动导向控制思想,采用附加轻质易造型材料包覆原有部件的理念,开展转向架各部件流线型化和车体底部导流板综合减阻效果的... 详细信息

为适应高速列车进一步提速的更低气动阻力实际需求,针对CR400AF型高速列车动车转向架和带头型简化车体,应用底部流动导向控制思想,采用附加轻质易造型材料包覆原有部件的理念,开展转向架各部件流线型化和车体底部导流板综合减阻效果的验证试验与数值仿真研究。验证试验选择有无导流板的流线型转向架带简化车体模型,在3种试验速度工况下阻力试验值与仿真值误差均少于10%,验证了数值仿真的可靠性,带导流板试验模型较不带导流板试验模型均有减阻。数值仿真研究运用Realizable k-ε湍流模型,采用切割体笛卡尔网格划分技术,并在边界层内采用棱柱层网格,控制第1层网格的厚度,确保y+值能满足壁面函数要求。经稳态明线运行的仿真模拟网格无关性检验后,探究了流线型动车转向架与导流板组合运用的气动减阻特性及效果。对比了流线型动车转向架与安装导流板前后动车转向架、简化车体以及转向架舱上的阻力变化情况和压力分布变化情况,分析了转向架区域的流场结构变化。数值仿真结果表明:流线型设计的动车转向架相较于原始动车转向架有一定的减阻效果,在400 km/h的运行速度下减阻率达到1.08%。流线型设计动车转向架与导流板组合运用后,转向架区域的流场结构显著改善,总体气动减阻效果明显,总气动阻力减少了5.87%。

关键词：高速列车减阻导流板转向架流线型设计

光伏场站Koopman动态等值模型故障功率预测

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张子傲李岩松任必兴侯凯允刘君李强国网江苏省电力有限公司电力科学研究院华北电力大学电气与电子工程学院

对光伏场站故障功率的准确和快速预测，是保障光伏场站安全稳定运行的重要措施。针对基于机器学习的功率预测模型复杂结构，提出了一种具有显著简洁性的光伏场站Koopman动态等值模型，实现了对光伏场站发生故障后有功功率变化的准确预... 详细信息

对光伏场站故障功率的准确和快速预测，是保障光伏场站安全稳定运行的重要措施。针对基于机器学习的功率预测模型复杂结构，提出了一种具有显著简洁性的光伏场站Koopman动态等值模型，实现了对光伏场站发生故障后有功功率变化的准确预测。首先，建立了光伏场站故障下动态等值模型，使用Koopman算子对光伏场站动态预测模型进行高维线性化映射；然后通过动态模式分解技术提取等值模型主要模态，找出了等值模型系数算子近似解，在其二维子空间中建立了降阶功率预测模型；最后设计算例，基于PSCAD搭建了三互联光伏场站仿真模型，对该方法进行了验证。结果表明，该方法对光伏场站故障后有功功率的预测准确度达到了97.73%，证明了该方法的合理性。

关键词：光伏场站动态等值故障功率预测 Koopman 动态模式分解

双线圈并联ICPT系统的分布式补偿电流均衡方法

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华北电力大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 40-47页

作者：张子佳刘君李岩松华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

针对双线圈并联的高功率感应耦合电能传输(ICPT)系统存在线圈间补偿电流不均衡问题,提出一种分布式补偿电流均衡方法。首先提出了双线圈并联ICPT系统的分布式补偿网络,然后依据等效思想和迭代思想提出补偿电流均衡方法,根据该方法求解... 详细信息

针对双线圈并联的高功率感应耦合电能传输(ICPT)系统存在线圈间补偿电流不均衡问题,提出一种分布式补偿电流均衡方法。首先提出了双线圈并联ICPT系统的分布式补偿网络,然后依据等效思想和迭代思想提出补偿电流均衡方法,根据该方法求解得到补偿参数和各线圈补偿电流表达式,再将该方法拓展到n线圈并联结构。在北京超算云计算中心的COMSOL云平台验证了所提出的方法不仅有效均衡了各线圈的补偿电流,而且谐振状态受参数漂移的影响程度并未因补偿网络的复杂程度增加而增加。最后搭建了实验平台,验证了所提方法的有效性。

关键词：感应耦合电能传输系统双线圈补偿网络电流均衡分布式补偿

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定容燃烧弹内闪沸燃烧研究

汽车工程 2024年第3期46卷 476-482页

作者：罗徐霖李岩松崔明利孔令逊李雪松许敏上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 上海交通大学密西根学院上海200030

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷... 详细信息

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷雾特性、混合气着火特性、火焰传播特性和燃烧放热特性。结果表明,闪沸喷雾能有效降低着火延迟,提升火焰传播速度,从而有利于能量转换,实现更高的放热率和更高的放热量。并且闪沸喷雾火焰前端形状更加规则,表明更加稳定的火焰传播,有助于提升发动机的热效率和稀燃条件下的燃烧稳定性。

关键词：闪沸喷雾雾化稀薄燃烧定容燃烧弹高速成像

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工程机械中机电设备调试技术研究

中国科技期刊数据库工业A 2024年第7期 0013-0016页

作者：李岩松广东工商职业技术大学广东肇庆526020

在工程机械的运行过程中,机电设备是发挥其核心作用的关键,而其工作状态的好坏直接影响到整机的工作效率与稳定性。随着科技的进步,工程机械设备的构件日趋复杂,包括从基本的机械设备到先进的电气控制系统。工程机械工作环境复杂多变,... 详细信息

在工程机械的运行过程中,机电设备是发挥其核心作用的关键,而其工作状态的好坏直接影响到整机的工作效率与稳定性。随着科技的进步,工程机械设备的构件日趋复杂,包括从基本的机械设备到先进的电气控制系统。工程机械工作环境复杂多变,必须对其进行精密调试,以保证其良好的工作性能。基于此,文章对现代机电设备的调试理论和实践进行了初步的探索,希望能为这一领域的发展奠定一定的理论基础。

关键词：工程机械机电设备调试技术

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青霉噻唑酸对雄性小鼠生殖功能的毒性作用

吉林农业大学学报 2024年

作者：胡瑞雪郭健柳增善赵柯胡盼卢士英李岩松任洪林王洋人兽共患传染病重症诊治全国重点实验室人兽共患病研究教育部重点实验室人兽共患病研究所吉林大学动物医学学院

抗生素残留正在成为国际食品贸易中最容易引发贸易冲突的敏感问题。抗生素残留超标已经给我国的动物性食品带来很大的经济损失，其中以青霉素的残留最为常见。青霉噻唑酸（Benzylpenicilloic acid，BPNLA）是青霉素的热解产物之一。先... 详细信息

抗生素残留正在成为国际食品贸易中最容易引发贸易冲突的敏感问题。抗生素残留超标已经给我国的动物性食品带来很大的经济损失，其中以青霉素的残留最为常见。青霉噻唑酸（Benzylpenicilloic acid，BPNLA）是青霉素的热解产物之一。先前研究表明，青霉噻唑酸对雄性生殖系统具有损伤作用，但其潜在机制尚不明确。为了探究青霉噻唑酸的毒性表现及作用机制，使用C57BL/6 雄性小鼠构建了急性毒性体内模型，评估了组织病理学、精子质量和骨髓微核率。结果表明：青霉噻唑酸导致了睾丸组织曲精小管排列疏松，细胞间隙变宽，精子数量、存活率以及骨髓微核率显著降低，同时精子畸形率明显增加，证实了其具有生殖毒性作用。使用正常小鼠睾丸Sertoli细胞（TM4细胞）构建了体外模型，利用转录组测序分析了青霉噻唑酸处理后引起的差异基因和信号通路的表达变化，同时通过ELISA检测炎症因子，发现细胞上清中TNF-α、IL-6和IL-1β明显升高。综上，青霉噻唑酸能够导致雄性生殖障碍，其作用机制可能与调控炎症反应的信号通路相关。

关键词：青霉噻唑酸雄性生殖系统急性毒性转录组测序炎症

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探究《周易》对艺术思想理论的影响

牡丹 2024年第6期 15-17页

作者：郭京雨李岩松哈尔滨音乐学院

《周易》作为中国文化的瑰宝之一，为我们提供了深入探讨艺术理论发展的契机。艺术家借鉴《周易》中的宇宙观、伦理观、变化观等思想，融入自己的创作中，从而赋予作品更深层次的意义。本文旨在通过对《周易》的研究和解读，揭示艺术理...

《周易》作为中国文化的瑰宝之一，为我们提供了深入探讨艺术理论发展的契机。艺术家借鉴《周易》中的宇宙观、伦理观、变化观等思想，融入自己的创作中，从而赋予作品更深层次的意义。本文旨在通过对《周易》的研究和解读，揭示艺术理论发展的脉络。通过探讨易经中的思想和观念，以及其与艺术的关联，我们将更好地理解艺术理论的演进过程，同时也为当代艺术实践提供新的启示和思考。

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