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基于功能安全的纯电动汽车VCU控制策略测试方法研究

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基于功能安全的纯电动汽车VCU控制策略测试方法研究

作者：纵艳重庆理工大学

学位级别：硕士

随着环境和资源问题的日益突出,各国越来越重视纯电动汽车的发展。但在纯电动汽车飞速发展的同时,新能源汽车整车控制器的复杂程度也不断提高,整车功能安全的失效问题也随之增加。因此,对整车控制器相关软件进行精确测试就显得尤为必要... 详细信息

随着环境和资源问题的日益突出,各国越来越重视纯电动汽车的发展。但在纯电动汽车飞速发展的同时,新能源汽车整车控制器的复杂程度也不断提高,整车功能安全的失效问题也随之增加。因此,对整车控制器相关软件进行精确测试就显得尤为必要。特别是汽车电子领域,有着非常严格的安全性和稳定性标准。要最大程度保障整车控制器的功能安全性,软件测试就成为了排除汽车安全隐患必不可少的途径。主要目的就是为了能及时找到整车控制器软件模型中潜在的问题,保证缺陷得到及时修补,保证整车控制器的功能安全性。因此,本文研究VCU控制策略的功能安全测试方法,以提高其可靠性,降低故障概率,加快产品开发和量产进程。本文基于功能安全标准,对整车控制策略进行功能安全分析,得出相应的安全目标和测试需求,针对测试需求设计对应的测试用例,在测试验证阶段设计了VCU软件的测试系统来进行控制策略的功能安全验证。本文的主要内容如下:首先依据功能安全标准对整车控制器进行了相关项定义、危害分析和风险评估,得到了整车级别的安全目标和汽车安全完整性等级(ASIL)。其次对整车上下电控制策略、换挡手柄位置信号处理控制策略、能量管理控制策略、扭矩管理控制策略进行了功能安全分析,得出控制策略的安全目标和软件安全需求以及控制策略的测试需求即测试的输入边界条件等。然后研究不同的测试用例设计方法的原理,并结合VCU的实际安全事故案例,应用合适的测试用例设计方法设计对应控制策略的测试用例。最后基于MATLAB设计了VCU软件的测试系统,系统可以实现对控制策略在不同工况下的仿真验证,以此来测试控制策略的功能安全性和测试用例的正确性,同时验证本文所研究的测试方法的正确性。测试结果表明,本文设计的测试用例能够正确验证所有的测试需求,设计的测试系统也可以对控制策略和测试用例进行正确验证,且控制策略的测试结果符合预期,均满足功能安全要求。由此说明本文研究的基于功能安全的VCU控制策略测试方法的可靠性,为整车控制策略的功能安全测试提供了一套具体的方法论,提高了测试结果的准确性,体现了功能安全标准的实用价值和工程价值,同时也为其他汽车电控单元的测试提供了参考方法。

关键词：功能安全整车控制策略测试用例测试系统开发

矿化微生物对赤泥基碱激发胶凝材料性能的增强研究

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建筑材料学报 2024年第1期27卷 9-15页

作者：张兴武刘鹏程钰南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 山东科技大学交通学院山东青岛266510

通过微生物矿化技术提升赤泥的碱激发反应,研究了矿化微生物用量、Ca(OH)_(2)用量和尿素浓度对赤泥基碱激发胶凝材料强度的影响;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析了矿化微生物作用下碱激发胶凝材料的物相变化与微观形貌,并对... 详细信息

通过微生物矿化技术提升赤泥的碱激发反应,研究了矿化微生物用量、Ca(OH)_(2)用量和尿素浓度对赤泥基碱激发胶凝材料强度的影响;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析了矿化微生物作用下碱激发胶凝材料的物相变化与微观形貌,并对矿化微生物改性赤泥基碱激发胶凝材料机理进行分析.结果表明:微生物矿化作用可以促进赤泥的碱激发反应,生成更多的胶凝物质,增加体系密实度,从而提高赤泥基碱激发胶凝材料的强度;赤泥基碱激发胶凝材料的强度随矿化微生物用量、尿素浓度及养护龄期的增加而增大;当加入1.5 mol/L尿素和75 mL矿化微生物时,赤泥强度增加最为显著,相较仅加入等量Ca(OH)_(2)的工况,提升幅度可达85.7%;与此同时,微生物矿化作用还显著加快了胶凝材料强度的增长速率,有利于胶凝材料早期强度的形成.

关键词：赤泥碱激发微生物矿化道路工程微观结构

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断索状态下斜拉桥以及桥上列车的动力响应

西南交通大学学报 2024年第3期59卷 627-636页

作者：王涛张兴标王路西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621000

为研究大跨度公铁两用斜拉桥断索状态下,风、列车动力作用时的动力响应特性,以实际斜拉桥为研究对象建立全桥3维计算模型.使用非线性隐式动力时程算法,分析突然断索时全桥结构的动力响应;研究列车-桥梁耦合作用下,不同突然断索工况发生... 详细信息

为研究大跨度公铁两用斜拉桥断索状态下,风、列车动力作用时的动力响应特性,以实际斜拉桥为研究对象建立全桥3维计算模型.使用非线性隐式动力时程算法,分析突然断索时全桥结构的动力响应;研究列车-桥梁耦合作用下,不同突然断索工况发生时,桥梁结构与桥上行驶列车的动力响应;讨论在少量拉索断索后,结构处于静力平衡状态时,风-列车-桥梁耦合动力作用下,桥梁结构与桥上行驶列车的动力响应;使用非线性显式有限元动力时程算法,研究拉索在横向风作用下的断裂下坠状态.研究结果表明:大跨度公铁两用斜拉桥具有较高的安全冗余,跨中双侧较长拉索超过12根断裂后才可能导致连续断索垮塌;单根拉索断裂时其余拉索最大动应力增幅约为100 MPa,对桥梁结构安全性影响较小;列车在桥上行驶时,若发生突然断索,会导致列车加速度响应发生较为明显变化,各个工况计算结果中,最大约为1.5 m/s^(2);单根最长拉索断裂后,列车过桥竖向位移响应增加小于0.01 m,对桥梁刚度影响较小,可保持列车通行;当最长拉索发生断裂时,若横向风速达到30 m/s,可能使断裂拉索坠落在主梁上层车道内,入侵距离约为5 m,影响上层车道的通行安全.

关键词：桥梁工程斜拉桥拉索断裂有限元方法动力响应

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工位数固定的U型拆卸线部分拆卸平衡问题

控制理论与应用 2024年第6期41卷 1079-1088页

作者：吴秀丽张兴宇北京科技大学机械工程学院北京100083

为提高工位数固定的U型拆卸线拆卸效率,减少有害部件对操作人员的潜在威胁,针对高价值零部件和有害零部件的拆卸需求,本文提出了工位数固定的U型拆卸线部分拆卸平衡问题,建立了以最小化节拍时间、高危工位数目和负载均衡为目标的优化模... 详细信息

为提高工位数固定的U型拆卸线拆卸效率,减少有害部件对操作人员的潜在威胁,针对高价值零部件和有害零部件的拆卸需求,本文提出了工位数固定的U型拆卸线部分拆卸平衡问题,建立了以最小化节拍时间、高危工位数目和负载均衡为目标的优化模型,并设计了改进的变邻域搜索算法进行求解.在编码过程中提出一种基于零部件释放位置的选择策略,以减少前继零部件拆卸顺序对编码的影响;提出最小偏差二分法,有效减少解码的迭代次数;提出瓶颈挤压局部搜索策略,用以优化节拍时间和均衡负载指标.通过与其他算法对比,结果表明改进的变邻域搜索算法求解具有优越性,并且可实现对工位数固定的U型拆卸线部分拆卸平衡问题的高效求解.

关键词：拆卸线平衡 U型拆卸线变邻域搜索算法工位数固定瓶颈挤压局部搜索策略

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基于多关键点检测加权融合的无人机相对位姿估计算法

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自动化学报 2024年第7期50卷 1402-1416页

作者：葛泉波李凯张兴国南京信息工程大学自动化学院南京210044 江苏大数据分析与智能系统省高校重点实验室南京210044 大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 中国飞行试验研究院西安710089

针对无人机降落阶段中无人船受水面波浪影响导致图像产生运动模糊以及获取无人机相对位姿精度低且鲁棒性差的问题,提出一种基于多模型关键点加权融合的6D目标位姿估计算法,以提高位姿估计的精度和鲁棒性.首先,基于无人船陀螺仪得到的运... 详细信息

针对无人机降落阶段中无人船受水面波浪影响导致图像产生运动模糊以及获取无人机相对位姿精度低且鲁棒性差的问题,提出一种基于多模型关键点加权融合的6D目标位姿估计算法,以提高位姿估计的精度和鲁棒性.首先,基于无人船陀螺仪得到的运动信息设计帧间抖动模型,通过还原图像信息达到降低图像噪声的目的;然后,设计一种多模型的级联回归特征提取算法,通过多模型检测舰载视觉系统获取的图像,以增强特征空间的多样性;同时,将检测过程中关键点定位形状增量集作为融合权重对模型进行加权融合,以提高特征空间的鲁棒性;紧接着,利用EPnP(Efficient perspective-n-point)计算关键点相机坐标系坐标,将PnP(Perspective-n-point)问题转化为ICP(Iterative closest point)问题;最终,基于关键点解集的离散度为关键点赋权,使用ICP算法求解位姿以削弱深度信息对位姿的影响.仿真结果表明,该算法能够建立一个精度更高的特征空间,使得位姿解算时特征映射的损失降低,最终提高位姿解算的精度.

关键词：辅助无人机降落舰载视觉系统 6D 位姿估计加权融合关键点检测级联特征提取

基于相位变换和CNN-BiLSTM的自动调制识别算法

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电讯技术 2024年

作者：胡国乐李鹏林事力纵彪无锡学院江苏省工业环境危害要素监测与评估工程研究中心南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室无锡学院自动化学院

针对真实信道使无线通信信号发生相位偏移导致信号识别率下降的问题，提出了相位变换算法。该算法将信号输入神经网络，通过Flatten层和Dense层估计出相位参数，再利用参数变换器完成相位变换，减轻相位偏移对调制识别准确率的影响，提... 详细信息

针对真实信道使无线通信信号发生相位偏移导致信号识别率下降的问题，提出了相位变换算法。该算法将信号输入神经网络，通过Flatten层和Dense层估计出相位参数，再利用参数变换器完成相位变换，减轻相位偏移对调制识别准确率的影响，提高了调制识别的准确率。同时提出一种卷积双向长短时记忆网络 (Convolutional Bidirectional Long-short-time， CNN-BiLSTM)网络，其中CNN用于提取信号的高维特征，BiLSTM用于提取信号的双向时间特征。结果表明，该文提出的调制信号分类模型识别率达到96.7%，相较于卷积( Convolutional Neural Network， CNN)神经网络提高了12%。

关键词：自动调制识别相位变换卷积双向长短时记忆网络数据预处理

碱预处理耦合三元DES体系对提高桉木组分分离效率的研究

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中国造纸 2024年第5期43卷 18-27页

作者：张兴武书彬华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 华南理工大学轻工与食品国家级实验教学示范中心广东广州510640

本研究探索了一种氢氧化钾预处理耦合三元低共熔溶剂(DES)两段处理法,并用于分离桉木组分。首先采用单因素和Box-Behnken法优化了碱预处理分离桉木半纤维素的工艺条件,然后探究了碱预处理耦合三元DES两段处理桉木的微观形貌、比表面积... 详细信息

本研究探索了一种氢氧化钾预处理耦合三元低共熔溶剂(DES)两段处理法,并用于分离桉木组分。首先采用单因素和Box-Behnken法优化了碱预处理分离桉木半纤维素的工艺条件,然后探究了碱预处理耦合三元DES两段处理桉木的微观形貌、比表面积、结晶度等。结果表明,优化后的氢氧化钾处理工艺条件为:处理温度76℃、处理时间5 h、氢氧化钾质量分数15%,此时半纤维素去除率可达(77.1±0.2)%。经碱预处理耦合三元DES(固液比1∶20(g∶mL)、反应时间30 min、反应温度90℃)两段处理后,桉木中纤维素、半纤维素和木质素形成的致密结构被打破,半纤维素去除率达83.3%,木质素去除率达96.5%,纤维素保留率达91.0%,比表面积和相对结晶度分别达0.9015 m^(2)/g和89.7%,显著提升了后续溶剂或生物酶的接触表面积。

关键词：低共熔溶剂组分分离半纤维素木质素响应面法

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乙酸胍表面处理提高纯红光钙钛矿发光二极管性能

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发光学报 2024年第4期45卷 637-643页

作者：师明明江季张兴旺中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

金属卤化物钙钛矿材料由于具有优异的光电性质可被用于制作发光二极管,近年来备受关注。钙钛矿表面和钙钛矿/传输层的界面处存在大量的缺陷,严重影响器件的性能和稳定性,而对表/界面进行有效的钝化处理是减少界面缺陷、提升器件性能的... 详细信息

金属卤化物钙钛矿材料由于具有优异的光电性质可被用于制作发光二极管,近年来备受关注。钙钛矿表面和钙钛矿/传输层的界面处存在大量的缺陷,严重影响器件的性能和稳定性,而对表/界面进行有效的钝化处理是减少界面缺陷、提升器件性能的可行途径。本文报道了一种在萃取剂中添加乙酸胍的表面处理策略,可有效地减少钙钛矿层表面缺陷,改善薄膜形貌,进而将钙钛矿薄膜的荧光量子产率从64%提升到79%。基于乙酸胍表面处理的钙钛矿薄膜制备的发光二极管,最大效率可达11.66%,最大亮度达1285 cd·m^(-2),明显优于未处理的参考器件(6.69%,689 cd·m^(-2)),同时也展现出更好的稳定性。该研究提供了一种有效的钙钛矿表面处理策略,可以提高钙钛矿发光二极管的性能和稳定性。

关键词：钙钛矿发光二极管表面处理准二维缺陷钝化

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以“燕许”为宗的唐文变革考论

浙江大学学报（人文社会科学版） 2024年第5期54卷 87-96页

作者：张兴武杭州师范大学人文学院浙江杭州311121

唐文三变,盖以“王杨”“燕许”“韩柳”为宗伯。张说、苏颋承前启后,以“大手笔”引领文坛变革,成就斐然。自武后专制到玄宗初年,“文章四友”及宋之问等人援经史以济文章,强调文与理会、骨气洞达,以“王言之制”及序论表疏等骈体俪文... 详细信息

唐文三变,盖以“王杨”“燕许”“韩柳”为宗伯。张说、苏颋承前启后,以“大手笔”引领文坛变革,成就斐然。自武后专制到玄宗初年,“文章四友”及宋之问等人援经史以济文章,强调文与理会、骨气洞达,以“王言之制”及序论表疏等骈体俪文获誉天下,实开“燕许”先声。该时期“专以辞赋取人”的制度设计,尤其是试策,对天下学子影响至深,而《杂咏诗》《兔园策府》及《初学记》等实用类书的编纂正与此密切相关。也因此,科举和类书不仅成为经史之学与诗文创作关联互动的中介,更深刻蕴含着文章变革的学理逻辑。张说、苏颋崇尚经术,以经籍为笙篁粉泽朝廷;黜浮戒躁,用宗匠之作激昂后学。他们充分尊重汉魏六朝文学发展的多元成就,以海纳百川的开阔胸襟集众美以成盛业,其名章巨制深切事理,叙事说理平易通畅,不仅模范当时,亦足垂法后世。

关键词：唐代燕许文章变革