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智能汽车轨迹跟踪多目标显式模型预测控制

汽车工程 2024年第5期46卷 784-794,815页

作者：赵树恩王盛冷姚重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的... 详细信息

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的多目标函数及约束。然后,针对传统MPC控制实时性低的问题,设计基于EMPC的多目标优化轨迹跟踪控制器,通过引入多参数二次规划(MPQP)理论,将反复在线优化求解过程转化为等价的分段仿射系统(PPWA),离线计算得到最优显式控制律以供实时控制调用,减少在线运算时间。最后,基于CarSim/Simlink联合仿真方法,将所设计控制器的轨迹跟踪多目标优化效果与MPC控制效果进行对比验证。研究结果表明,所提出的轨迹跟踪策略在保证良好的跟踪精度前提下,横向稳定性、舒适性方面的表现更优于MPC控制器,且算法在线运行速度提高56.63%。

关键词：汽车工程轨迹跟踪多目标优化智能车辆显式模型预测控制

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三峡水库支流甲烷排放研究进展

湖泊科学 2024年第1期36卷 17-33页

作者：毛羽丰何蕊序李宏杨胜发余薇薇叶开来林彤白小霞何强重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

甲烷(CH_(4))对全球温室效应有着较大的贡献。三峡水库自2003年蓄水以来,其CH_(4)排放问题已受到广泛关注。但三峡水库反季节的运行方式,使支流库湾CH_(4)的产生和传输过程受到多方面的影响,进而导致其CH_(4)排放效应尚不十分明确。本... 详细信息

甲烷(CH_(4))对全球温室效应有着较大的贡献。三峡水库自2003年蓄水以来,其CH_(4)排放问题已受到广泛关注。但三峡水库反季节的运行方式,使支流库湾CH_(4)的产生和传输过程受到多方面的影响,进而导致其CH_(4)排放效应尚不十分明确。本文综述了三峡水库支流CH_(4)排放的研究进展,典型支流的CH_(4)排放通量普遍高于干流,位于三峡水库库尾的部分支流CH_(4)排放通量高于三峡水库库首及库中支流。大多数典型支流的CH_(4)通量在夏季均达到全年峰值,而在冬季高水位运行期均处于相对较低的水平。同时本文主要从水环境条件、水动力条件、人类活动及气象条件4个方面阐述了三峡水库支流CH_(4)排放的影响因素。1)水环境条件:支流水华后藻类衰亡分解过程会驱动CH_(4)释放,且藻类的演替过程会加剧CH_(4)的产生;温度可以直接影响CH_(4)的生成速率和消耗速率,也能通过促进藻的生长间接影响CH_(4)排放;支流相对较低的甲烷氧化菌丰度是其CH_(4)通量较高的原因之一。2)水动力条件:蓄水期CH_(4)主要以扩散的方式进行释放,支流较低的流速促进了悬浮物的沉积,上游沉积物中的CH_(4)含量高于下游;泄水期CH_(4)主要以冒泡的方式进行释放,下游沉积物中TOC急剧增加,但干流的入侵会削弱支流的温度分层,破坏藻类生长环境,间接影响CH_(4)通量。3)人类活动:农业耕作使支流水体中的营养物浓度增加,甲烷氧化菌的丰富度降低,细菌群落的营养相关代谢增强;建设用地扩大、支流筑坝增加抑制了有机物的传输,增加了水体中的产CH_(4)底物,促进了CH_(4)的产生。4)气象条件:降雨会携带更多营养物质进入支流,同时会增加水体浊度、破坏水体的温度分层,从而对CH_(4)的产生和传输过程造成影响。最后对未来的研究热点进行了展望,以期为三峡水库CH_(4)排放的控制和管理提供参考。

关键词：三峡水库支流甲烷排放水环境条件水动力条件人类活动气象条件

被动预燃室燃烧策略对汽油机缸内燃烧及排放特性的影响研究

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汽车工程 2024年第9期46卷 1633-1642,1653页

作者：吕阳冯上司雒晶李兰康哲重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司新动力研究院重庆400023 招商局检测车辆技术研究院有限公司重庆404100

随着全球排放法规和节能政策日趋严格,汽油机面临巨大挑战,如何实现汽油机高效超低排放成为当前迫切需要解决的技术难题。预燃室湍流射流点火是提高汽油机热效率和降低污染物排放最有前景的技术之一。本文通过耦合详细化学反应机理的三... 详细信息

随着全球排放法规和节能政策日趋严格,汽油机面临巨大挑战,如何实现汽油机高效超低排放成为当前迫切需要解决的技术难题。预燃室湍流射流点火是提高汽油机热效率和降低污染物排放最有前景的技术之一。本文通过耦合详细化学反应机理的三维流动仿真分析,系统研究了稀薄燃烧极限拓展和点火正时对热效率的影响。研究结果表明,被动预燃室相较于火花点火可以有效拓展稀燃极限,提高发动机热效率和降低污染物排放。在过量空气系数为1.5时,最高指示热效率为47.24%,相较于原机提高了11.89%;NOx和Soot较原机也相应减少29.27%和98.76%。

关键词：汽油机被动预燃室燃烧策略缸内燃烧排放特性

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n维离散超混沌系统及其在音频加密中的应用

物理学报 2024年

作者：周双尹彦力王诗雨张盈谦重庆师范大学数学科学学院厦门大学嘉庚学院

与现有其他混沌系统不同，本文探索了一种具有简单结构的n维离散超混沌系统。首先，根据利用正弦函数和幂函数以及简单运算构建n维离散超混沌系统；然后，理论分析该系统可以设置正的Lyapunov指数；接下来，以六维混沌系统为例，对其进... 详细信息

与现有其他混沌系统不同，本文探索了一种具有简单结构的n维离散超混沌系统。首先，根据利用正弦函数和幂函数以及简单运算构建n维离散超混沌系统；然后，理论分析该系统可以设置正的Lyapunov指数；接下来，以六维混沌系统为例，对其进行了相图、分岔图、Lyapunov指数、复杂性等特征进行了动力学分析，结果说明该系统具有良好的混沌特性；最后，我们将新的混沌系统结合前后项异或运算和真随机数构建一次一密音频加密新方法。通过实验仿真，所提出的算法与现有音频加密算法进行比较，该算法具有更高安全性，能够抵御各种常见攻击。

关键词：混沌系统离散超混沌映射音频加密 K-means算法

离散型灰色预测模型的无偏性与自适应性及其应用

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中国管理科学 2024年第8期32卷 149-158页

作者：李树良杨爽艺曾波孟伟白云重庆工商大学管理科学与工程学院重庆400067

无偏性与自适应性是灰色预测模型的两个重要性质,是研究模型结构及性能的基础。首先,文章以矩阵为工具,从理论上严格证明了两类常见离散灰色预测模型的无偏性。结果表明:双参数离散灰色预测模型DGM(1,1)仅对齐次指数序列具有无偏性,而... 详细信息

无偏性与自适应性是灰色预测模型的两个重要性质,是研究模型结构及性能的基础。首先,文章以矩阵为工具,从理论上严格证明了两类常见离散灰色预测模型的无偏性。结果表明:双参数离散灰色预测模型DGM(1,1)仅对齐次指数序列具有无偏性,而三参数离散灰色预测模型TDGM(1,1)则对齐次指数/非齐次指数/线性函数序列均具有无偏性。然后,从模型结构角度对TDGM(1,1)模型面向不同特征序列的自适应性进行了分析,验证了模型结构自适应性与无偏性之间的内在联系。最后,应用TDGM(1,1)模型对世界新能源汽车销售量进行建模,并对预测结果进行了比较和分析。本研究对丰富和完善灰色预测理论具有积极意义。

关键词：离散型灰色预测模型模型无偏性模型自适应性世界新能源汽车销量预测

基于六水氯化钙的单相变材料热二极管的实验研究

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物理学报 2024年第5期73卷 334-343页

作者：杨旭李静毛宇陶可爱孙宽陈珊珊周永利郑玉杰重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044

基于相反传热方向上相变程度不同引起的传热形式和系数差异设计的相变材料热二极管被认为是有潜力的热管理器件.然而多种材料的使用或仅依靠数值模拟的研究使其结构复杂或理想化,降低了其实际应用的可能性.因此,本文结合材料固液相变和... 详细信息

基于相反传热方向上相变程度不同引起的传热形式和系数差异设计的相变材料热二极管被认为是有潜力的热管理器件.然而多种材料的使用或仅依靠数值模拟的研究使其结构复杂或理想化,降低了其实际应用的可能性.因此,本文结合材料固液相变和自然对流过程的传热形式和传热系数变化,提出了一个仅含有CaCl_(2)·6H_(2)O单相变材料的简单热二极管结构,并制备了相应的器件,搭建了稳态热通量测试系统用于实验研究,其测量结果与文献记载值相近,具有良好的准确度,实验研究了冷热端温差和正反传热方向对热二极管热整流效果的影响规律.结果表明:热二极管的热通量随冷热源温差的减小而降低,正向和反向分别沿逆重力和重力方向时,热整流比最高可达1.58,最佳冷源温度范围为20-25℃,接近室温,所提出的相变材料热二极管结构在建筑节能和热管理等方面具有一定的应用潜力.

关键词：相变材料热二极管传热形式传热系数

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分级动荷载下土石混合体滞回曲线形态特征试验研究

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岩土力学 2024年第3期45卷 674-684页

作者：黄锋米吉龙杨永浩董广法张班刘星辰重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

城市回填区地层多以松散土石混合体形式存在,自身结构孔隙率大、强度低、工程性能较差,对隧道施工扰动和地铁列车运行等动载作用十分敏感。滞回曲线可反映土体在动荷载作用下的变形、刚度及能量耗散等特征,研究土石混合体滞回曲线对回... 详细信息

城市回填区地层多以松散土石混合体形式存在,自身结构孔隙率大、强度低、工程性能较差,对隧道施工扰动和地铁列车运行等动载作用十分敏感。滞回曲线可反映土体在动荷载作用下的变形、刚度及能量耗散等特征,研究土石混合体滞回曲线对回填区地铁的施工和运营安全具有重要意义。利用KTLDYN伺服电机控制式动三轴试验系统,采用分级加载的方式对回填区土石混合体试样进行了循环荷载试验,研究了含石量P、含水率ω、固结应力比k_(c)和加载频率f对滞回曲线的形态特征(包括中心间距d、长轴斜率k、滞回曲线包围面积S和不闭合程度ε_(p))和骨干曲线的影响。研究结果表明:土石混合体的典型滞回曲线整体呈长梭形,两端呈尖叶状。d、S、ε_(p)随着振级的增加呈非线性增大,k随着振级的增加呈对数关系衰减。同一振级下,d和ε_(p)随着P、k_(c)和f的增大而减小,随着ω的增大先减小后增大;k随着P、k_(c)和f的增大而增大,随着ω的增大先增大后减小;S与P呈正相关,随着ω的增大先增大后减小,随着k_(c)和f的增大而减小。当动应变相同时,动应力和骨干曲线斜率均随P、k_(c)和f的增大而不断增大;随ω的增大先增大后减小。

关键词：土石混合体动三轴试验滞回曲线骨干曲线动力特性

超微粉碎对富硒绿茶理化性质及体外益生特性的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：娄云梦赵萌房翠兰叶发银赵国华喻俊磊雷琳西南大学食品科学学院重庆市九龙坡区疾病预防控制中心川渝共建特色食品重庆市实验室江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院

富硒绿茶作为一种高效安全的补硒食品备受关注。该文探讨了超微粉碎和普通粉碎对富硒绿茶组分、硒形态及粉体性质的影响差异，并研究超微富硒绿茶粉硒代氨基酸的释放规律及其体外益生特性。结果表明，超微粉碎可增加茶粉游离氨基酸、叶... 详细信息

富硒绿茶作为一种高效安全的补硒食品备受关注。该文探讨了超微粉碎和普通粉碎对富硒绿茶组分、硒形态及粉体性质的影响差异，并研究超微富硒绿茶粉硒代氨基酸的释放规律及其体外益生特性。结果表明，超微粉碎可增加茶粉游离氨基酸、叶绿素及总浸出物溶出，提升膨胀力及溶解度，但对其硒含量及形态无影响。体外模拟胃肠道消化结果显示，超微富硒绿茶粉硒代蛋氨酸和甲基硒代半胱氨酸随消化时间延长，释放率逐渐上升；而硒代胱氨酸在肠消化阶段被还原为硒代半胱氨酸。经胃肠道消化后的超微富硒绿茶渣用人粪便进行体外发酵，与对照组（不添加茶渣）相比，发酵24 h后超微富硒绿茶粉（P1）粪浆上清液DPPH和ABTS阳离子自由基清除、FRAP铁离子还原能力明显提升，肠道菌群超氧化物歧化酶及谷胱甘肽过氧化物酶的酶活力提升至少3倍，总短链脂肪酸含量增加105%。微生物多样性分析表明，超微富硒绿茶粉可显著改善肠道菌群结构，降低厚壁菌门/拟杆菌门比值、嗜胆菌属和梭杆菌属的相对丰度，提示其具有缓解肥胖、肠道炎症等疾病的潜力。该研究为富硒茶产品超微化的研发及精深加工提供了一定的理论依据。

关键词：富硒绿茶超微粉碎硒代氨基酸短链脂肪酸肠道菌群

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布尔网络的弱干扰解耦

系统科学与数学 2024年

作者：程颖李一峰杨志春重庆师范大学重庆应用数学中心重庆师范大学数学科学学院

本文研究布尔网络的弱干扰解耦问题.首先,利用矩阵半张量积,给出了布尔网络弱干扰解耦问题可解的充分必要代数条件.其次,基于着色-状态转移图,利用有向图划分方法,提出了布尔网络弱干扰解耦问题可解的图论条件.这些条件清晰地反映原始... 详细信息

本文研究布尔网络的弱干扰解耦问题.首先,利用矩阵半张量积,给出了布尔网络弱干扰解耦问题可解的充分必要代数条件.其次,基于着色-状态转移图,利用有向图划分方法,提出了布尔网络弱干扰解耦问题可解的图论条件.这些条件清晰地反映原始干扰解耦和弱干扰解耦之间的关系.并且,所得图论条件为弱干扰解耦的控制器设计提供了图论角度.最后,通过例子说明了所得结果的有效性.

关键词：布尔网络干扰解耦半张量积状态转移图