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交通运输工程学报 2018年第3期18卷 129-137页

作者：谢国王竹欣黑新宏高橋聖望月宽西安理工大学陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室陕西西安710048 日本大学千叶船桥274-8501

针对现有基于车轴温度固定阈值的故障检测系统适应性差且误报率、漏报率高的问题,综合考虑列车速度、环境温度与运行工况等因素对轴温的影响以及各因素之间的关系,建立了高速列车轴温动态阈值预测模型;考虑高速列车在不同运行工况下轴... 详细信息

针对现有基于车轴温度固定阈值的故障检测系统适应性差且误报率、漏报率高的问题,综合考虑列车速度、环境温度与运行工况等因素对轴温的影响以及各因素之间的关系,建立了高速列车轴温动态阈值预测模型;考虑高速列车在不同运行工况下轴温变化的差异特征,将列车运行状态分为加速、匀速和减速3个阶段,并针对每个阶段运用皮尔逊相关系数法分析列车速度、环境温度、荷载等原始监测数据以及各阶段运行时间、初始轴温等衍生数据与轴温的相关程度;提取与轴温变化密切相关的因素,基于多元回归分析方法,针对列车的3个运行阶段,分别建立基于原始监测数据的轴温动态阈值预测模型和基于原始监测数据与衍生数据的改进轴温动态阈值预测模型,并采用F检验方法对模型的有效性进行检验,基于中国高速列车实测轴温数据对模型的正确性进行了验证。研究结果表明:列车在加速、匀速与减速3个阶段中,轴温真实值与改进轴温动态阈值预测模型预测值的平均相对误差分别为2.0%、4.1%和3.3%;相对于基于原始监测数据的轴温动态阈值预测模型,3个阶段中改进轴温动态阈值预测模型的预测精确度分别提高了79.8%、64.3%和65.6%;改进预测模型的决定系数大于0.99,显著性概率小于0.05,表明模型有效。

关键词：高速列车热轴故障数据驱动方法轴温阈值预测多元回归

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高速列车纵向动力学模型时变参数在线辨识方法

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交通运输工程学报 2017年第1期17卷 71-81页

作者：谢国张丹黑新宏钱富才曹源蔡伯根高橋聖望月宽西安理工大学陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室陕西西安710048 中国科学院泉州装备制造研究所福建泉州362200 北京交通大学电子信息工程学院北京100044 日本大学千叶船桥274-8501

针对高速列车纵向动力学特性,分析了牵引力、制动力、阻力与速度和加速度的关系;考虑了天气和线路对高速列车运行状态造成的随机干扰,以及机械磨损和运行环境对列车模型结构参数造成的随机影响,建立了噪声干扰下的高速列车纵向动力学参... 详细信息

针对高速列车纵向动力学特性,分析了牵引力、制动力、阻力与速度和加速度的关系;考虑了天气和线路对高速列车运行状态造成的随机干扰,以及机械磨损和运行环境对列车模型结构参数造成的随机影响,建立了噪声干扰下的高速列车纵向动力学参数化状态空间模型,利用期望极大化准则,计算了列车模型参数的条件数学期望,并结合粒子滤波理论估计了参数粒子下的列车状态;基于贝叶斯后验概率理论,建立了高速列车非线性动力学模型的时变参数辨识方法,估计了列车的实时状态,并在噪声与参数分布均属于高斯分布、噪声属于高斯分布与参数属于指数分布、噪声属于伽玛分布与参数属于高斯分布的3种工况下,进行了蒙特卡洛仿真试验。仿真结果表明:在3种工况下,高速列车位移和速度的估计值与真实值的相对误差小于5%,列车模型参数估计值与真实值的相对误差小于10%,满足实际系统需求,因此,在高斯或伽玛噪声的干扰下,针对给定概率分布的时变参数,本方法均能实现系统状态的估计和模型参数的辨识。

关键词：高速列车非线性动力学模型随机干扰状态估计参数辨识

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列车动力学模型时变环境参数自适应辨识

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自动化学报 2019年第12期45卷 2268-2280页

作者：谢国金永泽黑新宏姬文江高士根高桥圣望月宽西安理工大学中国西安710048 北京交通大学中国北京100044 日本大学日本船桥274-8501

考虑列车制动性能与制动距离对列车安全的重要影响,分析了列车运行的动力学特性,构建了列车离散化制动模型,并针对影响列车制动性能的关键参数—钢轨粘着系数难以直接观测、随钢轨环境变化的特点,提出基于滑动窗口与最大期望理论的轮轨... 详细信息

考虑列车制动性能与制动距离对列车安全的重要影响,分析了列车运行的动力学特性,构建了列车离散化制动模型,并针对影响列车制动性能的关键参数—钢轨粘着系数难以直接观测、随钢轨环境变化的特点,提出基于滑动窗口与最大期望理论的轮轨粘着系数在线辨识算法.首先,依据数据特征确定滑动窗口位置与窗口尺寸;然后,构造列车动力学模型参数的条件数学期望,并结合粒子滤波与粒子平滑算法以及贝叶斯理论,估计预设模型参数下的列车运行状态;在此基础上,分析粘着系数的后验概率,并极大化条件数学期望对模型参数预设进行优化更新,进而实现模型真实参数的逐步逼近.最后,考虑雪地、隧道等场景下的粘着系数变化,对本文方法进行了仿真验证,并数值分析了粘着系数对制动距离的影响.仿真结果表明本文算法可快速、准确地对粘着系数进行实时辨识,掌握轮轨间实时粘着状态.

关键词：粘着系数紧急制动模型最大期望算法滑动窗口参数估计

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TC17钛合金在连续冷却过程中的组织析出特征

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稀有金属 2024年第3期48卷 317-324页

作者：徐建伟纪晓宇田胜利吴望月曾卫东西北工业大学材料学院陕西省高性能精确成形技术与装备重点实验室陕西西安710072 西北工业大学材料学院国防科技工业精密锻造与环轧技术创新中心陕西西安710072

研究了连续冷却过程中TC17钛合金在不同冷速条件下的相析出和组织演变行为。结果表明,连续冷却过程中,晶界α相(α_(GB))优先析出,尺寸较大,靠近晶界的α相(α_(W))和晶内α相(αI)随后析出,尺寸较小。随着冷却速度增加,析出的α相变细... 详细信息

研究了连续冷却过程中TC17钛合金在不同冷速条件下的相析出和组织演变行为。结果表明,连续冷却过程中,晶界α相(α_(GB))优先析出,尺寸较大,靠近晶界的α相(α_(W))和晶内α相(αI)随后析出,尺寸较小。随着冷却速度增加,析出的α相变细、变少,而且晶界和晶内α相的厚度差异逐渐降低。α_(GB)的析出过程受两侧β相晶体取向影响,α_(GB)倾向于一侧β晶粒保持Burgers取向关系,但并不严格对应,另一侧的β晶粒促使α_(GB)相的晶体结构发生一定的旋转以尽可能地适应两侧的β相。α_(W)的析出受α_(GB)和β相的共同影响,一般呈集束特征,αI的析出由β基体相决定,可析出12种变体,呈网篮结构特征。

关键词： TC17钛合金冷却速度 α相析出组织演变晶体取向

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