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大规模复杂终端网络的云原生强化设计

计算机研究与发展 2024年第1期61卷 2-19页

作者：李振华王泓懿李洋林灏杨昕磊清华大学软件学院北京100084

作为互联网数据传输的“最后一公里”,终端网络看似简单却构成99%的性能瓶颈.经典设计面向典型设备常规环境,难以兼顾多样化场景,导致严重性能落差.通过云端汇聚并深度诊断大规模终端网络异常,在可用、可靠、可信3个关键维度揭示经典设... 详细信息

作为互联网数据传输的“最后一公里”,终端网络看似简单却构成99%的性能瓶颈.经典设计面向典型设备常规环境,难以兼顾多样化场景,导致严重性能落差.通过云端汇聚并深度诊断大规模终端网络异常,在可用、可靠、可信3个关键维度揭示经典设计多处重要缺陷,采用跨层跨代的协同强化方法针对性修复(如时变非齐次4G/5G双连接管理方法最小化断网概率),实现无场景预设的自调控机制设计.应用于公安部高速网络、1700万“测网速”app用户、七千万小米手机、一亿百度手机卫士用户以及九亿WiFi设备.近年来进一步开展基于云端模拟器的前瞻网络设计,无需真实用户设备参与即可发现并修复潜在缺陷,让终端网络设计“生于云、长于云”.研究成果应用于华为DevEco Studio集成开发环境、腾讯应用市场、谷歌安卓模拟器及字节跳动多款流行应用(如抖音和今日头条).

关键词：终端网络网络测量网络设计云原生网络模拟

双浮体直驱波浪发电装置建模分析与基于模型预测控制的能量提取算法研究

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电工技术学报 2024年第2期39卷 445-454页

作者：黄宣睿林泽川肖曦清华大学电机系北京100084

基于振荡浮体结构的直驱波浪发电装置具有损耗低、控制灵活等优点,近年来,逐渐成为波浪发电领域的研究热点。双浮体直驱波浪发电装置不需要海上固定平台,能够通过锚系结构在海水中工作,是一种工程可行的直驱波浪发电方案,但其动力学模... 详细信息

基于振荡浮体结构的直驱波浪发电装置具有损耗低、控制灵活等优点,近年来,逐渐成为波浪发电领域的研究热点。双浮体直驱波浪发电装置不需要海上固定平台,能够通过锚系结构在海水中工作,是一种工程可行的直驱波浪发电方案,但其动力学模型更为复杂,相关控制算法缺少实际装置测试。该文通过等效电路的方法对双浮体装置进行建模分析,指出采用张力锚结构可将双浮体装置等效为单浮体装置进行分析,简化控制器的分析与设计,从而建立基于模型预测控制的高效波浪能提取问题。提出一种结合波浪激励力辨识、预测与快速模型预测求解的控制算法,并且设计了双浮体直驱波浪发电装置,在不同波浪条件下进行了相关实验测试。实验结果表明,所提控制算法能够在有效降低运算复杂度的前提下提高装置的波浪能提取效率。

关键词：双浮体直驱波浪发电能量提取优化算法装置建模分析波浪水槽模型预测控制

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用于沼气纯化的有机胺溶液吸收法研究进展

中国环境科学 2024年第2期44卷 894-902页

作者：孟凡志韩思宇林莉李婧琳陈凯轮蒋建国清华大学环境学院北京100084

有机胺溶液吸收法作为一项成熟的碳捕集技术,具有CO_(2)吸收速率快、选择性高及再生效果好等诸多优点,在沼气纯化领域具有重要的研究意义和应用价值,但也存在再生能耗高、易于挥发、易于降解和一些环境风险问题.不同类型的胺所表现出的... 详细信息

有机胺溶液吸收法作为一项成熟的碳捕集技术,具有CO_(2)吸收速率快、选择性高及再生效果好等诸多优点,在沼气纯化领域具有重要的研究意义和应用价值,但也存在再生能耗高、易于挥发、易于降解和一些环境风险问题.不同类型的胺所表现出的沼气纯化效果不同,其中伯胺和仲胺的CO_(2)吸收速率较快,但再生所需的能耗较大,叔胺和空间位阻胺的CO_(2)吸收速率较慢,但再生能耗较低.本文从有机胺吸收法的工艺流程、反应机理、可操控变量、存在的问题及其应用现状等方面系统地回顾了有机胺吸收法在沼气纯化领域的研究进展,提出了相应的研究思路和建议,为继续推动有机胺吸收法在沼气纯化领域的应用提供指导.研究结果表明,适当提升有机胺的浓度可以明显提高CO_(2)的吸收效率,且混合胺溶液有利于改善单胺溶液沼气纯化过程中经济性较低的问题.此外,相比于传统的干法吸收法,有机胺溶液吸收法在CO_(2)捕集过程中的能耗会增加30%以上,这意味着有机胺溶液吸收法相对于干法吸收法需要更多的能源投入.

关键词：有机胺碳捕集沼气纯化反应机理再生能耗

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内悬置电动轮的柔性联轴器动力学性能分析

清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 25-32页

作者：罗荣康俞志豪吴佩宝侯之超清华大学车辆与运载学院北京100084

内悬置电动轮构型可延长电机使用寿命,缓解簧下质量过大造成的舒适性问题。由于轮内空间有限,用于动力传递的柔性联轴器结构和性能直接决定内悬置电动轮的性能。该文提出了一种面向内悬置电动轮的柔性联轴器。该联轴器是由多个连接臂组... 详细信息

内悬置电动轮构型可延长电机使用寿命,缓解簧下质量过大造成的舒适性问题。由于轮内空间有限,用于动力传递的柔性联轴器结构和性能直接决定内悬置电动轮的性能。该文提出了一种面向内悬置电动轮的柔性联轴器。该联轴器是由多个连接臂组成的平面并联机构,每个连接臂由2个平行四边形机构串联而成。建立了该联轴器机构的运动学和动力学模型,给出了偏心度、连杆静载荷及动载荷的计算方法。结合一组结构参数,对联轴器的偏心度、连杆静载荷及动载荷进行了定量分析。结果表明:该联轴器允许传动系统在动力传动过程中沿垂向跳动,具有等速传动、占用轴向空间小、偏心行程大以及动载荷小等特点。该联轴器可望推进内悬置电动轮的工程化研发。

关键词：电动轮电机悬置柔性联轴器平面并联机构动力学分析

基于半车模型的轮毂驱动车辆簧下质量影响研究

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1445-1455页

作者：吴佩宝罗荣康俞志豪侯之超清华大学车辆与运载学院北京100084

轮毂电机驱动作为一种新型的电动汽车构型,其簧下质量过大对车辆动力学性能的影响是一个备受关注的问题。该文基于半车模型,推导了车辆平顺性典型评价指标的幅频特性和均方根值。在传统车辆模型的前后车轮上附加质量,构建轮毂电机驱动... 详细信息

轮毂电机驱动作为一种新型的电动汽车构型,其簧下质量过大对车辆动力学性能的影响是一个备受关注的问题。该文基于半车模型,推导了车辆平顺性典型评价指标的幅频特性和均方根值。在传统车辆模型的前后车轮上附加质量,构建轮毂电机驱动车辆模型,考虑车速、车身位置、电机质量及轮毂电机驱动方式等因素分别开展仿真计算。通过对比,系统分析了簧下质量增加对车辆平顺性的影响规律,并在频域中对影响机理进行了解释。结果表明,在1~50m/s(3.6~180km/h)的车速范围内,簧下质量增加同时恶化了车轮相对动载荷和悬架动挠度指标。然而,由于轴距滤波效应,簧下质量增加对车身加速度的影响则随位置改变而呈现不同的特征:前后车身加速度指标在所有车速下均被恶化,而质心加速度和俯仰角加速度指标则均随车速呈现交替恶化和改善的特点,且两个指标的变化趋势正好相反。此外,相比轮毂电机前驱和四驱布置,轮毂电机后驱布置在常用车速下引起的车辆舒适性恶化程度较小。

关键词：簧下质量车辆平顺性轴距滤波效应轮毂电机驱动方式

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面向预期功能安全的汽车队列主动容错控制

机械工程学报 2024年第10期60卷 384-398页

作者：王博罗禹贡赵超王永胜清华大学车辆与运载学院北京100084

针对智能网联汽车队列预期功能安全挑战,以同时存在感知、控制执行与通信系统性能局限的智能网联汽车为研究对象,提出面向预期功能安全的汽车队列主动容错控制。首先,提出适应不同间歇车间通信拓扑构型的队列容错控制方法,分别设计分布... 详细信息

针对智能网联汽车队列预期功能安全挑战,以同时存在感知、控制执行与通信系统性能局限的智能网联汽车为研究对象,提出面向预期功能安全的汽车队列主动容错控制。首先,提出适应不同间歇车间通信拓扑构型的队列容错控制方法,分别设计分布式增广综合干扰估计器、容错跟踪控制器和安全控制器,用于提供估计信息、应对理想或部分连接的和应对完全中断车间通信拓扑构型;此外,提出了时变车间通信条件下的控制器平稳切换充分条件及其在线参数自适应更新方法,应对时变的间歇通信与控制器切换。基于Matlab/Simulink建立7车队列模型和控制策略,基于dSpace和真实通信硬件搭建队列容错控制硬件在环试验平台,对比验证了所提控制策略的有效性和优越性。仿真和试验结果表明,所提方法在多种工况下均可保障队列在同时存在感知、控制执行和通信性能局限条件下的安全稳定运行,且良好的鲁棒性和切换平顺性。

关键词：智能网联汽车队列预期功能安全状态估计容错控制

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基于间苯三酚的电池热失效自毁机制研究

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1663-1670页

作者：侯博文彭勇冯旭宁清华大学车辆与运载学院北京100084

高比能锂离子电池的热失控问题是限制其大规模应用的关键原因。本文从自毁电池的角度出发,以间苯三酚为自毁剂,阻断负极和电解液的反应,避免大量还原性气体的产生,减少气体串扰的反应热释放,最终降低热失控灾害程度。结果表明,间苯三酚... 详细信息

高比能锂离子电池的热失控问题是限制其大规模应用的关键原因。本文从自毁电池的角度出发,以间苯三酚为自毁剂,阻断负极和电解液的反应,避免大量还原性气体的产生,减少气体串扰的反应热释放,最终降低热失控灾害程度。结果表明,间苯三酚的引入使热失控反应提前至120℃,且消除了200℃时的剧烈放热,实现了热失控反应时序的调控和热失控反应焓值的降低,提高了电池的安全性。本文为高安全电池设计提供了新的思路,具有一定的指导意义。

关键词：锂离子电池自毁电池热失控反应时序调控间苯三酚

基于三维体积力模型的离心压气机喘振预测方法

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航空动力学报 2024年第2期39卷 182-192页

作者：曾翰轩范腾博温孟阳魏杰王钧莹孙振中郑新前清华大学车辆与运载学院北京100084 清华大学航空发动机研究院北京100084

为了实现对喘振流动现象的准确、快速预测,提出了一种基于三维体积力模型的离心压气机喘振预测方法,并在一款跨声速离心压气机上进行了应用,对以叶轮进口叶尖“回流泡”、喘振中的旋转失速,以及蜗壳诱发的非对称流动为代表的典型喘振流... 详细信息

为了实现对喘振流动现象的准确、快速预测,提出了一种基于三维体积力模型的离心压气机喘振预测方法,并在一款跨声速离心压气机上进行了应用,对以叶轮进口叶尖“回流泡”、喘振中的旋转失速,以及蜗壳诱发的非对称流动为代表的典型喘振流场结构进行了捕捉。通过与经试验校核的全三维非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方法进行对比表明:本文提出的离心压气机喘振预测方法,针对主要喘振流动特征的预测具备与全三维URANS方法相当的能力,同时计算时间约为全三维URANS方法的1/20。

关键词：离心压气机喘振体积力模型模拟方法非定常雷诺平均Navier-Stokes方法

能耗双控转向碳双控的政策影响评估——基于安徽省动态CGE模型

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1795-1804页

作者：安康欣刘米可范淑婷王灿清华大学环境学院北京100084

通过以安徽省为案例构建混合动态可计算一般均衡模型,分析能耗双控优化以及转向碳双控的能源经济影响.研究发现,扣除新增可再生能源显著促进能耗双控政策支持可再生能源的作用并改善经济有效性,2035年可再生能源发电占比达到27.9%,而GD... 详细信息

通过以安徽省为案例构建混合动态可计算一般均衡模型,分析能耗双控优化以及转向碳双控的能源经济影响.研究发现,扣除新增可再生能源显著促进能耗双控政策支持可再生能源的作用并改善经济有效性,2035年可再生能源发电占比达到27.9%,而GDP损失降低0.2个百分点;转向碳双控政策会进一步促进可再生能源发展、腾挪能源消费空间并提高经济效率,GDP损失率进一步下降0.05个百分点;控制政策会产生赢家和输家行业,转向碳双控政策将会降低输家行业产出损失,2035年行业产出的变化率在-20.6%至10.3%之间.建议坚持实施能耗双控制度优化措施并在“十五五”时期向碳双控政策过渡,匹配以前瞻性的产业布局和必要的公正转型措施来降低产业调整的不利影响,在降低短期政策调整波动的同时促进中长期“双碳”目标实现.

关键词：能耗双控碳双控安徽省可计算一般均衡模型