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无力传感器的操纵手柄自适应变阻抗控制

中国机械工程 2024年第6期35卷 1034-1043,1051页

作者：倪涛张泮虹赵泽仁燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066000

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末... 详细信息

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末端的速度控制,增强了操纵员的操纵感受。另外,在变阻抗柔顺控制的基础上加入了操纵力估计控制策略,从而避免了由于加装力传感器的额外接线导致系统复杂度增加以及由此带来的测量噪声。证明了所提控制策略在Lyapunov意义下的稳定性,说明了控制误差是收敛的,整个闭环系统的信号响应是一致极限有界的。最后,通过仿真实验以及实际台架实验验证了上述策略的有效性和稳定性。

关键词：操纵手柄柔顺控制阻抗控制自适应控制力估计

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基于严格反馈模型的电液伺服作动器控制策略研究

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中国机械工程 2024年第5期35卷 928-937,949页

作者：倪涛吕博张泮虹赵泽仁孙旭张红彦燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 吉林大学机械与航空航天学院长春130022

主动悬架可根据车辆实时状态调节悬架参数,显著提高应急救援车辆救援效率,电液伺服作动器是电液伺服主动悬架系统实施主动控制的核心部件。对电液伺服作动器控制策略展开了研究,建立了主动悬架液压伺服作动器模型;基于该模型提出了基于... 详细信息

主动悬架可根据车辆实时状态调节悬架参数,显著提高应急救援车辆救援效率,电液伺服作动器是电液伺服主动悬架系统实施主动控制的核心部件。对电液伺服作动器控制策略展开了研究,建立了主动悬架液压伺服作动器模型;基于该模型提出了基于严格反馈模型的自适应位置跟踪控制策略,并证明了该策略在Lyapunov意义下的稳定性。仿真和单缸实验验证表明,与传统控制方法相比,所提出的位置跟踪算法可有效提高电液伺服作动器的位置跟踪性能。

关键词：三轴应急救援车辆主动悬架电液伺服作动器位置跟踪自适应

软质炭黑对天然橡胶基磁流变弹性体性能的影响

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吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1548-1554页

作者：李义刘天宝王绍强梁继才吉林大学材料科学与工程学院长春130022 长春大学计算机科学技术学院长春130022

以天然橡胶为基体,使用软质炭黑和羰基铁粉制备了4种磁流变弹性体,探究了软质炭黑和磁性粒子含量对其性能的影响。使用场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,采用电子式万能试验机和高级旋转流变仪观察分析其力学性能和磁流变效应。结果... 详细信息

以天然橡胶为基体,使用软质炭黑和羰基铁粉制备了4种磁流变弹性体,探究了软质炭黑和磁性粒子含量对其性能的影响。使用场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,采用电子式万能试验机和高级旋转流变仪观察分析其力学性能和磁流变效应。结果表明:软质炭黑的加入提高了磁流变弹性体的拉伸强度和300%的定伸拉力,改变了在低应变情况下磁流变弹性体的Mullins效应;羰基铁粉体积分数为30%的磁流变弹性体在添加软质炭黑后,其磁流变效应提高了3倍。因此,软质炭黑作为补强剂可以大幅提高磁流变弹性体的各项性能。

关键词：磁流变弹性体软质炭黑力学测试微观结构补强剂

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考虑场景时序相关性的输电扩展规划

电力自动化设备 2024年第7期44卷 116-122页

作者：董吉哲王淮冬鲁宇曹建设马英浩长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130012 国网吉林省电力有限公司吉林长春130022 合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009

针对新型电力系统不确定性显著增加的问题,提出一种考虑场景时序相关性的输电扩展规划模型。采用场景的时间序列表征不确定性,考虑火电机组时序约束,模拟电力系统未来运行。为更加聚焦规划方案的选择,采用分层目标函数分离投资成本和运... 详细信息

针对新型电力系统不确定性显著增加的问题,提出一种考虑场景时序相关性的输电扩展规划模型。采用场景的时间序列表征不确定性,考虑火电机组时序约束,模拟电力系统未来运行。为更加聚焦规划方案的选择,采用分层目标函数分离投资成本和运行成本。为降低模型的计算复杂性,提出循环优化建模方法来求解模型。将所提模型和非时序规划模型应用于Garver’s6节点系统、IEEE 24节点系统和中国西北38节点系统进行比较,结果表明,所提模型可得出更接近实际运行的规划结果。

关键词：输电扩展规划场景时序相关性分层目标循环优化非时序规划模型

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风电齿轮箱振动信号耦合调制建模与应用

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 240-250页

作者：武英杰佟源李鹏飞田野王建国东北电力大学自动化工程学院吉林132012

风电齿轮箱不同轮系间存在的耦合调制现象干扰了实际故障诊断,为此,针对两级行星一级平行结构的齿轮箱提出一种考虑级间耦合调制的现象学模型。首先,在风电齿轮箱振动信号幅值、频率解调分析基础上,定义了多级传动下的级间串联调制特性... 详细信息

风电齿轮箱不同轮系间存在的耦合调制现象干扰了实际故障诊断,为此,针对两级行星一级平行结构的齿轮箱提出一种考虑级间耦合调制的现象学模型。首先,在风电齿轮箱振动信号幅值、频率解调分析基础上,定义了多级传动下的级间串联调制特性,并提出幅值-频率级间串联调制模型;通过构造多级调幅信号和调频信号,在频谱和解调谱中对串联调制特性进行仿真分析,并提出耦合调制特性边带能量指标用于模型评价;设计了与现场齿轮箱具有相同结构的缩比齿轮箱实验台,并在正常与故障状态下进行实验、现场联合分析,验证级间串联调制模型的有效性。结果表明:频率耦合调制现象在四种状态下尤为明显,其耦合调制特性边带能量分别为1.02、1.04、1.18、1.25。本模型所反映的齿轮箱级间耦合调制现象是齿轮箱本身所有,不会因齿轮箱的状态而发生改变,本模型为提高风电齿轮箱故障诊断准确性提供参考。

关键词：风电齿轮箱幅值调制频率调制现象学模型

新型镓基金属有机凝胶的快速室温制备及吸附四环素性能

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高等学校化学学报 2024年第5期45卷 129-139页

作者：刘智谷俊红李宁宁刘志生刘斌李阳雪吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室长春130118 吉林大学化学学院长春130021 吉林大学新能源与环境学院教育部地下水资源与环境重点实验室长春130021 吉林省产品质量监督检验院长春130103

采用一种快速简便的策略在室温下合成了一种镓基金属有机凝胶(Ga-TATB).Ga-TATB具有较大的比表面积、独特的分级多孔结构和优良的结构稳定性,能够有效去除水溶液中的四环素(TC).吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温线模型,在p... 详细信息

采用一种快速简便的策略在室温下合成了一种镓基金属有机凝胶(Ga-TATB).Ga-TATB具有较大的比表面积、独特的分级多孔结构和优良的结构稳定性,能够有效去除水溶液中的四环素(TC).吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温线模型,在pH=6.00,25℃条件下的最大吸附量可达149.92mg/g.考察了溶液pH、计量比、离子强度、共存的无机离子、接触时间和初始TC浓度等因素对吸附过程的影响,并结合实验结果提出了Ga-TATB吸附四环素可能的机理.值得注意的是,较强的抗干扰能力和稳定的重复利用性使得Ga-TATB在四环素类抗生素废水修复中具有良好的应用前景.

关键词：金属有机凝胶室温法吸附抗生素

基于仿生视觉骨干的级联蒸馏输电线路目标检测模型

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高电压技术 2024年第8期50卷 3757-3768页

作者：臧积业曲朝阳董运昌宋思琦李鹏程李泠聪东北电力大学电气工程学院吉林132012 吉林省电力大数据智能处理工程技术研究中心吉林132012 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院长春130012 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司长春130021

针对输电线路无人机智能巡检中多个小目标缺陷检测精度低且复杂环境下缺乏鲁棒性等问题,提出基于仿生视觉骨干的级联蒸馏输电线路目标检测模型。首先,设计2个共用骨干网络的高效模块构建级联蒸馏结构:动态锚框蒸馏模块和动态锚框提纯模... 详细信息

针对输电线路无人机智能巡检中多个小目标缺陷检测精度低且复杂环境下缺乏鲁棒性等问题,提出基于仿生视觉骨干的级联蒸馏输电线路目标检测模型。首先,设计2个共用骨干网络的高效模块构建级联蒸馏结构:动态锚框蒸馏模块和动态锚框提纯模块,前者负责粗略寻找可能存在目标的区域,后者负责细化该区域,从而提出一种新的渐进式目标检测方法,解决输电线路中受遮挡目标的漏检问题。其次,构建仿生特征提取骨干网络,通过模仿生物感受野充分聚合上下文信息,提升骨干网络对线路中尺度较小目标的特征提取能力。然后,设计周边视觉模块,利用人类独有的视觉机制控制局部信息的交互强度,克服输电线路中复杂多变的背景对模型的干扰。最后,构建生成了输电线路目标的数据集,并通过仿真实验验证了模型的泛化性和鲁棒性。

关键词：电力巡检周边视觉注意力机制高阶空间交互视觉变压器级联蒸馏架构

纳米保鲜型食品新鲜度指示材料的制备及其应用

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中国食品学报 2024年第6期24卷 223-236页

作者：于东雯刘展旭白洪宾刘秀奇吉林农业大学食品科学与工程学院长春130118

随着食品包装在食品品质安全中扮演越来越重要的角色,新鲜度指示材料已成为当下的研究热点。一方面可以阻隔微生物的进入,有效抑制微生物的滋生和繁殖,确保食品包装内部环境的稳定性,进而改变食品品质;另一方面,它可以监测并指示包装内... 详细信息

随着食品包装在食品品质安全中扮演越来越重要的角色,新鲜度指示材料已成为当下的研究热点。一方面可以阻隔微生物的进入,有效抑制微生物的滋生和繁殖,确保食品包装内部环境的稳定性,进而改变食品品质;另一方面,它可以监测并指示包装内部的环境变化反馈食品品质信息。本文以食品级高分子材料高直链玉米淀粉(HAMS)、聚乙烯醇(PVA)为主要原料,负载复合型pH指示剂MR-BB(甲基红与溴百里酚蓝混合物),利用超声分散法将高抑菌性的纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))分散于其中,同时利用交联剂甘油、疏水剂尿素,构建高分子三维立体网状结构,优化其物化性质。用溶液聚合和流延成膜的方法制备具有p H响应性的纳米保鲜-食品新鲜度指示材料(AFIF)。综合各项基础性能可知,高直链玉米淀粉和PVA添加量的体积比为7∶3,甘油添加量为2%,尿素添加量为2%。构筑牛奶新鲜度下降的环境模型(二氧化碳气氛),通过数据对比和优化AFIF膜的p H响应性的灵敏度及其准确性,可知MR-BB最佳体积比为1∶2,最佳添加量为6%。对AFIF膜的抑菌性能以及对市售牛奶的保鲜性能进行分析,当nano-TiO_(2)的添加量为0.15 g时(每100 mL膜液),抑菌率可高达80%左右。实际应用结果表明,常温贮藏时,非抗菌型AFIF膜组在36 h后液态奶失去可食用价值,而AFIF膜包装的牛奶仍保持较好的品质,直到72 h,该组液态奶失去食用价值,此时AFIF膜对变质牛奶的检出时间为3 min 35 s,膜颜色由蓝绿色(初始)转变为深黄色,初始变色面积为10%(膜面积为9 cm^(2)),变色完成时间为33 min 31 s,色差值可达5.91。AFIF膜对市售液态牛乳具有明确的保鲜和新鲜度指示功能。

关键词：保鲜新鲜度膜纳米二氧化钛市售液态奶

高速变轨距转向架结构优化及动力学性能分析与预测

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吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 453-460页

作者：刘玉梅盛佳香庄娇娇陈熔赵大龙吉林大学交通学院长春130022 临沂大学机械与车辆工程学院山东临沂276000 中车长春轨道客车股份有限公司长春130022

提出一种基于小波理论改进三角级数法的轨道不平顺模拟方法,结合建立的7刚体42自由度车辆动力学模型和轮轨接触模型,基于SIMPACK搭建变轨距列车的动力学仿真模型,采用参数试验法对悬挂参数与车轮踏面进行优化设计,对经结构优化的变轨距... 详细信息

提出一种基于小波理论改进三角级数法的轨道不平顺模拟方法,结合建立的7刚体42自由度车辆动力学模型和轮轨接触模型,基于SIMPACK搭建变轨距列车的动力学仿真模型,采用参数试验法对悬挂参数与车轮踏面进行优化设计,对经结构优化的变轨距转向架进行车辆动力学性能预测,车辆的临界速度远高于400 km/h的设计要求,平稳性指标达到标准规定的二级车辆平稳性水平,曲线通过性评价指标均低于安全限值,所开发的变轨距转向架列车具有良好的动力学性能。

关键词：铁路运输变轨距转向架车辆动力学结构优化轨道不平顺小波理论

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