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基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的锂电池荷电状态估计

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电工技术学报 2024年第2期39卷 595-606页

作者：贠祥张鑫王超范兴明桂林电子科技大学电气工程及其自动化系桂林541004

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数... 详细信息

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数据无法实时辨识的劣势,联合进行参数辨识;在SOC估计阶段,利用扩展卡尔曼滤波生成重要性密度函数,去克服粒子退化,同时采用粒子群优化算法优化重采样策略改进采样过程缓解粒子贫化。最后在联邦城市运行(FUDS)和US06高速公路运行(US06)工况下将所提算法与F-PF、F-PSO-PF、FPSO-PSO-PF进行了对比,结果表明,在FUDS工况下,方均根误差分别提高了65.4%、56.3%和43.5%;在US06工况下,方均根误差分别提高了45.8%、35.9%和35.1%,验证了所提算法具有较好的适应性和鲁棒性。

关键词：锂电池粒子群算法扩展粒子滤波算法荷电状态

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移动机器人多传感器融合定位与应用

移动机器人多传感器融合定位与应用

作者：张鑫益重庆理工大学

学位级别：硕士

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中高压直流断路器的研究与应用

高电压技术 2024年第6期50卷 2537-2553页

作者：范兴明李涛张鑫桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004

多端直流系统及直流电网是未来柔性直流输配电系统的发展方向,其安全可靠稳定运行需要有直流断路器作为保障。虽然国内外研究人员提出了各种直流断路器技术方案,但目前市场上能够满足实际工程应用的直流断路器产品仍十分缺乏。该文对直... 详细信息

多端直流系统及直流电网是未来柔性直流输配电系统的发展方向,其安全可靠稳定运行需要有直流断路器作为保障。虽然国内外研究人员提出了各种直流断路器技术方案,但目前市场上能够满足实际工程应用的直流断路器产品仍十分缺乏。该文对直流断路器的研究工作进行了梳理。首先,分析了不同技术方案采取的换流方式及性能,并介绍了直流断路器中的核心组件及其驱动保护。其次,对各类型的直流断路器拓扑结构进行了总结,并归纳出改进优化的方向。最后,对直流断路器研制的关键技术与未来的发展趋势进行了讨论和总结,为中高压直流断路器研制与应用提供参考。

关键词：直流电网直流断路器换流方式核心组件拓扑结构

相变温度可调的导热复合共晶相变材料制备及性能

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精细化工 2024年

作者：张鑫炎杨洁魏忠杨伟四川大学高分子科学与工程学院石河子大学化学化工学院

首先，以十水合硫酸钠（SSD）和十二水合磷酸氢二钠（DHPD）为二元共晶组分，通过物理共混并加入细菌纤维素（BC）、成核剂（硼砂和五水硫代硫酸钠）制备了相变基体材料（SD），考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD相变温度和相变潜热的影响。然... 详细信息

首先，以十水合硫酸钠（SSD）和十二水合磷酸氢二钠（DHPD）为二元共晶组分，通过物理共混并加入细菌纤维素（BC）、成核剂（硼砂和五水硫代硫酸钠）制备了相变基体材料（SD），考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD相变温度和相变潜热的影响。然后，在由m(SSD)∶m(DHPD)=6∶4制备的SD（记为SD64）中引入不同含量（x，以SD64的质量计，下同）BN，制备了导热复合共晶相变材料（xBN-SD64）。通过FTIR、XRD和SEM对样品进行了表征，测试了样品的过冷、相分离、热导率和热循环测性能，评价了其热管理能力。结果表明，分别加入SSD和DHPD质量3%的硼砂和五水硫代硫酸钠，SD64的过冷度仅为3.4 ℃；BC的加入消除了SD的相分离现象；SD可实现相变温度在(31.8±0.2)～(35.7±0.5) ℃之间的有效调控。5BN-SD64的热导率从SD64的0.81 W/(m·K)增至1.20 W/(m·K)，相变潜热仅从SD64的205.3 J/g降至199.6 J/g，相变温度维持在31.2 ℃；经过50次的热循环，其相变潜热保留率为93%。5BN-SD64应用于建筑的热管理能减少模型建筑室内5.6 ℃的温度波动。

关键词：共晶水合盐复合共晶相变材料热管理氮化硼热导率相变温度建筑化学品

聚丙烯材料螺杆式3D打印成形精度研究及工艺参数优化

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聚丙烯材料螺杆式3D打印成形精度研究及工艺参数优化

作者：张鑫何陕西理工大学

学位级别：硕士

聚丙烯(PP)材料是一种热塑性高分子材料,被广泛应用于医疗器械、汽车等产品上,其零件成形也越来越多地采用螺杆式3D打印技术,这不仅解决了复杂零件加工的问题,也避免了材料二次加工导致的性能下降。但是螺杆式3D打印技术和PP材料本身的... 详细信息

聚丙烯(PP)材料是一种热塑性高分子材料,被广泛应用于医疗器械、汽车等产品上,其零件成形也越来越多地采用螺杆式3D打印技术,这不仅解决了复杂零件加工的问题,也避免了材料二次加工导致的性能下降。但是螺杆式3D打印技术和PP材料本身的缺陷使螺杆式3D打印聚丙烯面临着成形精度不高的问题,本文以制件翘曲和尺寸精度为目标,研究各工艺参数对其影响,并优化出最佳工艺参数组合。具体研究如下:(1)打印PP熔丝分析。首先进行工艺参数对熔丝影响的理论分析;其次进行单层PP制件成形实验,对熔丝宽度、高度进行数据统计,用来深入分析喷头温度、打印角度以及出丝倍率对PP制件成形精度的影响;最后,统计不同填充密度对应的搭接数据,计算分析PP熔丝的搭接程度,具体分析填充密度工艺参数对PP制件成形精度的影响机理。(2)螺杆式3D打印PP制件仿真分析。熔丝成形的变化与制件成形之间有所区别,通过ANSYS DED仿真模块设置生死单元仿真方式来进行制件成形仿真,探究包括出丝倍率、喷头温度、打印角度、填充密度等具体工艺参数对40×40×3mm正方形片状聚丙烯成形件翘曲变形量的影响。(3)打印PP整体制件。首先进行单因素实验,研究喷头温度、打印角度、出丝倍率、填充密度这四种工艺参数对40×40×3mm正方形片状PP制件翘曲变化量和等效尺寸偏差的影响趋势,并以熔丝变化规律分析深层原因;其次,进行仿真与实验对比,验证仿真准确性;最后,以同样的参数进行正交实验,极差分析得出不同条件下的较优工艺参数,同时为参数优化章节提供数据参考。(4)PP制件成形工艺参数多目标优化。首先基于正交试验数据建立PP制件成形参数与翘曲变化量、尺寸变形量的回归预测模型,利用方差法对多元回归模型进行显著性检验。其次以喷头温度、打印角度、出丝倍率、填充密度为优化变量,以翘曲变化量、尺寸变形量为优化目标,结合工况确定约束条件,利用遗传算法进行多目标优化,得到本实验条件下PP熔融沉积制件成形最优工艺参数喷头温度220℃、打印角度30°、出丝倍率0.73和填充密度46%。

关键词：熔融沉积聚丙烯成形精度 ANSYS生死单元仿真多目标优化

儿童非酒精性脂肪性肝病流行病学现状及防治进展

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中国实用内科杂志 2024年第1期44卷 22-28页

作者：张鑫赫关琳中国医科大学附属第一医院消化内科辽宁沈阳110001

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是中国儿童最常见的肝脏疾病,且与肥胖、糖尿病、代谢综合征等疾病密切相关,严重影响儿童及青少年的生长发育和身体健康。近年来,儿童NAFLD得到了越来越多的关注。文章概述儿童NAFLD的流行病学、发病机制与诊... 详细信息

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是中国儿童最常见的肝脏疾病,且与肥胖、糖尿病、代谢综合征等疾病密切相关,严重影响儿童及青少年的生长发育和身体健康。近年来,儿童NAFLD得到了越来越多的关注。文章概述儿童NAFLD的流行病学、发病机制与诊疗现状,以期提高对疾病认识,做好儿童NAFLD的防治工作。

关键词：非酒精性脂肪性肝病,儿童肥胖胰岛素抵抗

基于DQN的单点信号控制模型仿真到现实迁移方法研究

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基于DQN的单点信号控制模型仿真到现实迁移方法研究

作者：张鑫湋北方工业大学

学位级别：硕士

随着国家经济的快速发展和城市化进程的加快,伴随汽车保有量的增加以及出行需求的增长,随之而来的是各种日益严重的交通拥堵问题。交叉口是路网的关键控制节点,承担着疏导交通的任务,其控制策略直接影响道路通行效率。相比于传统的交叉... 详细信息

随着国家经济的快速发展和城市化进程的加快,伴随汽车保有量的增加以及出行需求的增长,随之而来的是各种日益严重的交通拥堵问题。交叉口是路网的关键控制节点,承担着疏导交通的任务,其控制策略直接影响道路通行效率。相比于传统的交叉口信号控制方式,基于深度强化学习(DRL)的方法在进行交叉口信号控制时可以根据当前交通状态,执行相应的控制策略以满足复杂且多变的交通需求情况,因此,该方法具有良好的发展前景。基于DRL方法的信号控制模型一般在仿真环境进行训练和模型的测试验证。训练信控模型最终的目标是为了高效的控制现实交叉口,提升现实交叉口及路网通行效率。但是,仿真环境下训练的DRL信号控制模型是否在现实环境中具有通用性、是否能够取得同样的控制效果等问题缺少进一步的讨论和研究。本文将结合交叉口环境与交通流特征进行研究分析。首先,分析仿真环境和现实环境特征的差异,提出交叉口环境差异会对模型的控制效果存在影响,从而影响仿真训练的模型迁移到现实应用时的控制效果。其次,开展了主要差异因素对DQN信号控制模型控制效果影响的测试验证,对实验结果进行分析,验证了基于仿真训练的交叉口控制模型在应用于现实环境时迁移优化分必要性。最后在此基础上,结合城市交通信号控制系统计算资源有限的现实情况,提出了一种DQN信号控制模型仿真到现实(Sim2Real)迁移方法。基于提出的DQN信号控制模型迁移优化方法,研究迁移过程中现实环境对模型使用及优化过程的影响,并设计实验对该方法进行评价。该迁移优化方法一方面可以提高DQN模型现实环境适用性以保障控制效果,另一方面尽可能减少模型训练及在线参数更新的复杂度,以提高该方法在现场环境中的技术可行性。论文的成果对于基于DRL方法的信号控制模型大规模落地应用于实际路网中具有一定的理论研究及实际应用价值。

关键词：深度强化学习交通信号控制迁移学习 DQN信号模型现实限制条件

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基于布谷鸟算法的数控系统加减速参数规划

组合机床与自动化加工技术 2024年第5期 26-32页

作者：张鑫潘丰江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室无锡214122

针对传统加减速参数规划算法只适用于其对应加减速模型,移植性差以及求解动力学参数效率低的问题,提出一种适用于加减速段加加速度曲线中心对称模型的加减速参数规划算法。首先,构建加减速段加加速度曲线中心对称的模型,同时基于时间最... 详细信息

针对传统加减速参数规划算法只适用于其对应加减速模型,移植性差以及求解动力学参数效率低的问题,提出一种适用于加减速段加加速度曲线中心对称模型的加减速参数规划算法。首先,构建加减速段加加速度曲线中心对称的模型,同时基于时间最优的原则,将模型内动力学参数规划问题转变为求解最优化问题;其次,具体化加减速段内加加速度首段曲线,构建最大速度与最短运动时间之间的映射关系;最后,设计布谷鸟算法内适应度函数,迭代寻找最优解。仿真实验证明,所提出算法能够适用于三阶、四阶S形以及正弦模型等复杂模型,求解效率较传统二分算法以及牛顿迭代法分别有65.8%、36.5%的提升,同时证明算法有效性、可靠性。

关键词：加减速算法最优化问题布谷鸟算法中心对称曲线

基于GCMC的ZIF-8(Zn)对二氧化碳的吸附过程研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1690-1695页

作者：张舵咏苏亭宇张宸张鑫琦田永强吴承刚蔡传琦朱金庆王丽伟上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学中英低碳学院上海201306 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 国家电投集团新疆能源化工有限责任公司乌鲁木齐830000 中电投新疆能源化工集团五彩湾发电有限责任公司昌吉8831100

采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程,对于二氧化碳捕集与降低能耗–有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料,有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO_(2)的... 详细信息

采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程,对于二氧化碳捕集与降低能耗–有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料,有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO_(2)的过程进行模拟,同时通过体积法测得ZIF-8(Zn)的CO_(2)吸附等温线,证明仿真结果相对可靠。在此基础上,计算得到不同温度压力下的吸附量与吸附热,发现温度的增加使得吸附量呈现下降的趋势;同时,吸附量随着压力的增加而增长,增长趋势呈现先快速上升后趋于平缓的趋势。ZIF-8(Zn)与CO_(2)的吸附热相较于CO_(2)之间的吸附热而言较大,CO_(2)分子间吸附热随压力增加或温度的降低而增加。本文为ZIF-8(Zn)吸附二氧化碳过程提供了理论支撑。

关键词：二氧化碳捕集 ZIF-8(Zn) 分子模拟吸附量吸附热