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北京市风沙源治理二期林业工程土壤有机碳含量的研究

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北京市风沙源治理二期林业工程土壤有机碳含量的研究

作者：张瑞宾北京林业大学

学位级别：硕士

北京市风沙源治理二期林业工程是国家重点生态建设工程,本研究以工程区内的土壤有机碳为研究对象,基于73个样地的调查数据,从植被、地形和土壤三个方面,探究土壤有机碳含量与11个立地环境因子的关系,在此基础上构建了土壤有机碳含量的... 详细信息

北京市风沙源治理二期林业工程是国家重点生态建设工程,本研究以工程区内的土壤有机碳为研究对象,基于73个样地的调查数据,从植被、地形和土壤三个方面,探究土壤有机碳含量与11个立地环境因子的关系,在此基础上构建了土壤有机碳含量的回归模型,并运用最大熵模型预测立地环境的改变对土壤有机碳含量的影响,从改变立地条件的角度探寻提升本工程区土壤有机碳含量的方法。研究结果表明:(1)在植被因子方面,土壤有机碳含量与林分类型、林分密度的相关性不显著,与草灌生物量和枯落物量均呈显著负相关。(2)在地形因子方面,土壤有机碳含量与海拔呈显著正相关关系,与坡度和坡向的相关性不显著。(3)在土壤因子方面,土壤有机碳含量与p H呈显著负相关,与速效氮含量、速效钾含量和速效磷含量均呈极显著正相关。(4)多元线性回归分析结果表明,采用主成分分析提取的5个主成分因子(F:土壤养分因子;F:土壤化学性质因子;F:碳源因子;F:植被因子;F:地形因子)能够有效地表征土壤有机碳含量的变化,回归模型的表达式为:y=13.35F+2.17F-4.41F-1.28F-5.20F+35.23。(5)最大熵模型的模拟结果显示:速效氮含量和速效钾含量是影响存在概率的主要因子,提高速效氮含量和速效钾含量后,各样地土壤有机碳含量突破调查平均值的概率显著提高。

关键词：京津风沙源治理工程最大熵模型土壤有机碳立地环境因子

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基于迁移学习的驾驶分心行为识别及模型解释

科学技术与工程 2021年第7期21卷 2967-2973页

作者：周扬张瑞宾西安航空学院车辆工程学院西安710077 长安大学汽车学院西安710064 桂林航天工业学院汽车与交通工程学院桂林541004

为了提高驾驶分心识别的应用性及识别模型的可解释性,利用迁移学习方法研究构建驾驶人驾驶分心行为识别模型并采用神经网络可视化技术研究对模型进行解释。以VGG-16模型为基础,对原模型全连接层进行修改以适应驾驶分心行为识别任务,将... 详细信息

为了提高驾驶分心识别的应用性及识别模型的可解释性,利用迁移学习方法研究构建驾驶人驾驶分心行为识别模型并采用神经网络可视化技术研究对模型进行解释。以VGG-16模型为基础,对原模型全连接层进行修改以适应驾驶分心行为识别任务,将原数据集中的10类驾驶行为按照所包含的分心类型合并为6类,采用合并后的数据集进行模型训练和验证。利用Grad-Cam方法提取了模型在识别不同驾驶行为时的重点关注区域并进行可视化,对照各分心行为的特点及模型分类时的重点关注区域对模型进行了解释。结果表明:所构建模型在测试集中的平均识别准确率达98.89%,经过训练的模型已具备了定位各驾驶行为的关键特征并据此判别行为类别的能力。

关键词：驾驶分心行为识别迁移学习神经网络可视化重点关注区域

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基于响应面法的变径空心轴优化设计

制造业自动化 2022年第12期44卷 57-60页

作者：张瑞宾王瑞桂林航天工业学院汽车与交通工程学院桂林541004

针对大学生方程式赛车传动轴零件,为满足轻量化要求,提出了一套基于数学模型初始优化与ANSYS有限元分析相结合的设计方法。以变径空心轴的横截面积为优化目标,各段壁厚为设计变量,建立空心轴轻量化模型。根据数学模型求解得出的设计参... 详细信息

针对大学生方程式赛车传动轴零件,为满足轻量化要求,提出了一套基于数学模型初始优化与ANSYS有限元分析相结合的设计方法。以变径空心轴的横截面积为优化目标,各段壁厚为设计变量,建立空心轴轻量化模型。根据数学模型求解得出的设计参数进行UG参数化建模,将UG模型和ANSYS进行关联设置后,利用ANSYS Workbench模块对空心传动轴的刚度、强度进行有限元分析。为了实现轻量化设计,采用最佳空间填充方法建立响应面模型,并基于多目标优化设计方法对响应面模型进行迭代优化得到最优解集。仿真结果表明空心轴在满足刚度、强度的要求下,相比初始优化模型减重10%。较为系统地介绍了尺寸零件的设计及优化分析过程,为同类机械零件的设计优化提供了一定的参考依据。

关键词：优化设计响应面分析变径空心轴

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分布式驱动ＥＶ侧向稳定性鲁棒H∞控制研究

机械设计与制造 2024年

作者：龙云泽封进张瑞宾韦韬桂林航天工业学院汽车工程学院

为解决参数不确定性分布式驱动电动汽车侧向稳定性控制问题，提出一种鲁棒D稳定与H∞控制器设计方法。建立车辆二自由度动力学模型，构造侧向稳定性系统矩阵及增益控制矩阵。并考虑车辆动力学模型线性分式参数不确定性，建立了分布式驱... 详细信息

为解决参数不确定性分布式驱动电动汽车侧向稳定性控制问题，提出一种鲁棒D稳定与H∞控制器设计方法。建立车辆二自由度动力学模型，构造侧向稳定性系统矩阵及增益控制矩阵。并考虑车辆动力学模型线性分式参数不确定性，建立了分布式驱动电动汽车不确定性控制系统模型。给定复平面上的圆盘域D，通过鲁棒D稳定方法将不确定系统的全部极点设置于圆盘D内，保证系统稳定性和良好的暂态响应性能。设计了一种综合考虑鲁棒D稳定条件的车辆侧向稳定性H∞控制器。运用CarSim与MATLAB/Simulink进行联合仿真实验。实验结果表明，所设计鲁棒H∞控制器能有效提升分布式驱动电动汽车在极限工况下的侧向稳定性能。

关键词：分布式驱动电动汽车侧向稳定性鲁棒D稳定 H∞控制

SOM与EWMA在滚动直线导轨故障预测中的应用

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机械科学与技术 2022年第2期41卷 278-287页

作者：钟健康陈元华张瑞宾桂林航天工业学院汽车工程学院广西桂林541004

提出了一种基于机器学习的滚动直线导轨故障预测集成方法。首先,通过寿命试验,对由三轴加速度传感器采集的振动信号进行小波包分解,提取分部能量作为信号特征;其次,运用提取的特征训练自组织映射(Self-organizing map,SOM)神经网络,应... 详细信息

提出了一种基于机器学习的滚动直线导轨故障预测集成方法。首先,通过寿命试验,对由三轴加速度传感器采集的振动信号进行小波包分解,提取分部能量作为信号特征;其次,运用提取的特征训练自组织映射(Self-organizing map,SOM)神经网络,应用训练后的SOM识别线轨健康状态;最后,使用最小量化误差与指数加权移动平均控制图(Exponentially weighted moving-average,EWMA)实现动态故障预警。该方法将SOM与小波包分解相结合,选用最小量化误差构建EWMA控制图,解决了线轨状态监测可视化与疲劳程度数值评定问题,验证了该集成方法用于直线导轨故障预测的有效性。

关键词：滚动直线导轨故障预测机器学习小波包分解自组织映射

四轮独立驱动EV侧向稳定性H∞鲁棒容错控制

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机械科学与技术 2023年第1期42卷 92-98页

作者：龙云泽封进张瑞宾韦韬桂林航天工业学院汽车工程学院广西桂林541004

为解决参数不确定性四轮独立驱动电动汽车发生执行器及传感器故障时车辆侧向稳定性控制问题,提出一种H∞鲁棒容错控制方法。运用故障矩阵函数引入车辆连续性故障,建立了考虑执行器及传感器故障的二自由度车辆参数不确定性动力学模型。... 详细信息

为解决参数不确定性四轮独立驱动电动汽车发生执行器及传感器故障时车辆侧向稳定性控制问题,提出一种H∞鲁棒容错控制方法。运用故障矩阵函数引入车辆连续性故障,建立了考虑执行器及传感器故障的二自由度车辆参数不确定性动力学模型。运用线性矩阵不等式求解方法设计车辆侧向稳定性H∞鲁棒容错控制器,保证车辆动力学系统渐近稳定性及抗干扰能力,实现控制系统H∞鲁棒性能满足给定的干扰衰减指标。搭建CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真实验平台,验证控制器的有效性。仿真实验表明,所设计H∞鲁棒容错控制器能有效提升了车辆的侧向稳定性及安全性,对车辆故障具有良好的容错控制能力。

关键词：四轮独立驱动电动汽车 H∞鲁棒控制容错控制

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自适应抗扰算法的四轮驱动EV转矩控制研究

机械科学与技术 2022年第1期41卷 75-81页

作者：龙云泽封进张瑞宾韦韬桂林航天工业学院汽车工程学院广西桂林541004

针对分布式驱动电动汽车动力学模型参数非线性扰动影响转矩控制的问题,提出一种新的转矩自适应分层控制方法。建立四轮独立驱动电动汽车二自由度车辆动力学模型及车辆期望动力学模型,设计线性二次型最优控制器实现车辆对理想二自由度模... 详细信息

针对分布式驱动电动汽车动力学模型参数非线性扰动影响转矩控制的问题,提出一种新的转矩自适应分层控制方法。建立四轮独立驱动电动汽车二自由度车辆动力学模型及车辆期望动力学模型,设计线性二次型最优控制器实现车辆对理想二自由度模型横摆稳定性参数的跟踪控制,计算出主动附加横摆控制力矩。针对车辆动力学模型参数扰动情况,基于李雅普诺夫稳定性理论,运用自适应控制算法提升线性二次型最优控制器的自适应能力,减小控制对象参数变动造成的控制偏差。搭建CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真平台验证了该方法的有效性。仿真实验表明,所设计自适应抗扰转矩控制器可有效提升四轮独立驱动电动汽车的横摆稳定性。

关键词：四轮独立驱动电动汽车自适应抗扰控制器转矩控制偏航稳定性

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电磁式发动机水冷系统流固耦合传热研究

工程设计学报 2021年第3期28卷 344-349页

作者：张云张瑞宾莫德赟刘晓刚桂林航天工业学院汽车与交通工程学院广西桂林541004 长安大学汽车学院陕西西安710064

针对电磁式发动机电磁线圈由工作温度过高导致其内阻过大、发动机工作效率降低的问题,应用流固耦合传热理论对发动机水冷系统的传热性能进行研究。以电磁式发动机水冷系统流场和固场为研究对象,建立流固耦合传热的数学模型;利用UG(Unigr... 详细信息

针对电磁式发动机电磁线圈由工作温度过高导致其内阻过大、发动机工作效率降低的问题,应用流固耦合传热理论对发动机水冷系统的传热性能进行研究。以电磁式发动机水冷系统流场和固场为研究对象,建立流固耦合传热的数学模型;利用UG(Unigraphics)软件建立水冷系统流固耦合模型,对水冷系统的流场和温度场分布进行仿真分析。结果表明:水冷系统死角区域内的流体会使周围流体的运动阻力加大,流速变小;冷却水套材质采用导热性较好的铝合金,可提高无流区的散热能力;水套进出口采用对角结构设计,可使水冷系统热量吸收较均匀。根据汽车行业相关标准进行温升实验,测量水冷系统各关键部位的温度,测得进水口处的温度为26.4℃,出水口处的最高温度为46.7℃,表明冷却系统设计合理,具有较好的传热降温作用。所设计的电磁式发动机水冷系统在新能源汽车领域具有较广的应用前景。

关键词：电磁线圈水冷系统流固耦合热分析

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电子束辐照对大功率LED寿命退化的影响

固体电子学研究与进展 2012年第5期32卷 451-455页

作者：刘海浪张瑞宾黄以平彭治国蔡卓康桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004 桂林电子科技大学信息科技学院桂林541004 桂林电子科技大学教学实践部桂林541004

针对电子束辐照损伤效应对大功率LED寿命退化影响的问题提出了空间辐射环境的地面等效模拟试验方法,应用电子束辐照加速器对大功率LED进行了不同参数的辐照实验,并利用蒙特卡洛模拟方法研究了电子束在LED芯片中的射程和能量损失分布,最... 详细信息

针对电子束辐照损伤效应对大功率LED寿命退化影响的问题提出了空间辐射环境的地面等效模拟试验方法,应用电子束辐照加速器对大功率LED进行了不同参数的辐照实验,并利用蒙特卡洛模拟方法研究了电子束在LED芯片中的射程和能量损失分布,最后应用LED寿命测试系统对辐照前后的LED进行了加速老化实验,分析并预测了不同能量的电子束辐照对LED寿命的影响,为空间服役的大功率LED器件的寿命预测提供了理论依据。

关键词：电子束辐照蒙特卡洛辐照损伤寿命退化