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基于多参量的动力电池剩余使用价值定义与评价方法

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电气工程学报 2024年第1期19卷 117-123页

作者：龚奕畅朱昱豪顾鑫汪腾商云龙山东大学控制科学与工程学院济南250061

锂离子电池广泛应用于电动汽车和储能等领域,准确的价值评估对于电动汽车及储能系统的长期稳定运行至关重要。传统基于单参量的价值评估方法未考虑参数间复杂的耦合关系,既不准确也不客观。为此,提出了一种基于多参量的动力电池剩余使... 详细信息

锂离子电池广泛应用于电动汽车和储能等领域,准确的价值评估对于电动汽车及储能系统的长期稳定运行至关重要。传统基于单参量的价值评估方法未考虑参数间复杂的耦合关系,既不准确也不客观。为此,提出了一种基于多参量的动力电池剩余使用价值(Remaining useful value, RUV)定义与评价方法。所提方法考虑了影响电池性能的关键指标,如健康状态(State of health, SOH)、剩余寿命(Remaining useful life, RUL)、容量衰减率等,采用熵权法对各指标进行客观赋权。通过最大最小法计算各评价指标得分,从而综合定义并评估电池的剩余使用价值。通过在MIT数据集验证可知,所提方法能够合理有效地评估电池价值,计算方法简单,鲁棒性强。所提方法能够为电池剩余使用价值的综合评估提供新思路,有助于电池管理及合理回收利用。

关键词：动力电池剩余价值熵权法综合评价

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锑污染物对绿藻及蓝藻的急性毒性效应

纺织学报 2024年第4期45卷 169-179页

作者：李方张怡立王曼孟祥周沈忱思东华大学环境科学与工程学院上海201620 上海污染控制与生态安全研究院上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092

为深入了解不同价态锑的水生生态毒性及其影响因素,选用2种绿藻(羊角月牙藻、莱茵衣藻)和2种蓝藻(聚球藻、水华鱼腥藻)作为模式生物,通过测定藻细胞抑制率、叶绿素a、抗氧化酶及观察细胞微观结构,对锑(Ⅲ)和锑(Ⅴ)进行毒性影响研究。结... 详细信息

为深入了解不同价态锑的水生生态毒性及其影响因素,选用2种绿藻(羊角月牙藻、莱茵衣藻)和2种蓝藻(聚球藻、水华鱼腥藻)作为模式生物,通过测定藻细胞抑制率、叶绿素a、抗氧化酶及观察细胞微观结构,对锑(Ⅲ)和锑(Ⅴ)进行毒性影响研究。结果表明:在2 mg/L锑(Ⅲ)或锑(V)暴露72 h后,锑(Ⅲ)对微藻的抑制率最高达76.6%,而锑(Ⅴ)对微藻的最高抑制率仅为41.0%,且绿藻较蓝藻受锑胁迫更为敏感;微藻的叶绿素a合成及可溶性蛋白含量变化表现出与生长抑制类似的响应规律,相较之下蓝藻的叶绿素a合成受到的影响较绿藻小;绿藻的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性变化规律呈现出低浓度促进高浓度抑制的现象,而蓝藻则不具备统一的变化规律;从亚细胞结构来看,莱茵衣藻的细胞壁、细胞核、叶绿体及其它细胞器均受到了损伤,而聚球藻主要是光合系统受损。

关键词：锑污染蓝藻绿藻毒性效应废水处理

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基于膨胀应力的锂离子电池剩余使用寿命预测

电气工程学报 2024年第1期19卷 49-56页

作者：于淼朱昱豪顾鑫商云龙山东大学控制科学与工程学院济南250061

准确快速预测锂离子电池剩余使用寿命(Remaining useful life, RUL)对系统安全稳定运行至关重要。然而,电池内部退化机理复杂,外部运行工况多变,给RUL预测带来了极大挑战。为此,提出了一种基于电池膨胀应力的RUL预测方法。提取电池膨胀... 详细信息

准确快速预测锂离子电池剩余使用寿命(Remaining useful life, RUL)对系统安全稳定运行至关重要。然而,电池内部退化机理复杂,外部运行工况多变,给RUL预测带来了极大挑战。为此,提出了一种基于电池膨胀应力的RUL预测方法。提取电池膨胀应力信息,分别分析可逆膨胀和不可逆膨胀与容量之间的关系,并计算相关性。将可逆膨胀和不可逆膨胀作为特征参数,构建并训练长短期记忆(Long short-term memory, LSTM)神经网络,实现RUL精准快速预测。通过在UMBL公开数据集上验证,利用膨胀应力特征能更好地学习电池老化状态,捕捉电池容量下降趋势。结果表明,在不同循环起点和多种老化条件下,RMSE和MAE分别小于0.82%和0.70%,所提出的方法能够精准快速预测RUL,鲁棒性强。

关键词：锂离子电池剩余使用寿命电池膨胀 LSTM网络

云制造下小批量定制产品的服务组合双层优选方法

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 253-268页

作者：袁伟郭伟王磊马剑天津大学机械工程学院天津300072 天津仁爱学院机械工程学院天津301636

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价... 详细信息

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价值、交付按时率、供应偏好值4个指标,并依托变异系数法进行赋权来初筛供应商,实现一层优选;最后建立了以工艺总成本、工艺总时间及总碳排放作为优化目标,特征间的优先级关系作为约束的优化模型,并使用融入次候选集变异算子的改进遗传算法NSGA-Ⅲ对其进行求解,完成二层优选。通过对实例结果的工艺流动顺序分析验证了该方法的可行性,并证明了改进后的算法求解效果更佳。

关键词：云制造服务组合小批量定制第三代非支配排序遗传算法知识图谱

铁负载纤维素/单宁吸附剂的制备及其对氟硅诺酮类抗生素的吸附性能

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材料研究学报 2024年第2期38卷 92-104页

作者：翁鑫李琦琪杨桂芳吕源财刘以凡刘明华福州大学环境与安全工程学院福州350116 莆田学院环境与生物工程学院莆田351100

采用纤维素/杨梅单宁复合气凝胶(CBT)为载体,用浸渍和原位还原法制备铁负载纤维素/单宁吸附剂(Fe-CBT),使用扫描电镜、傅里叶红外光谱和X射线能谱等手段对其表征,研究了三种典型氟喹诺酮类(FQs)抗生素诺氟沙星(NOR)、盐酸洛美沙星(LOM)... 详细信息

采用纤维素/杨梅单宁复合气凝胶(CBT)为载体,用浸渍和原位还原法制备铁负载纤维素/单宁吸附剂(Fe-CBT),使用扫描电镜、傅里叶红外光谱和X射线能谱等手段对其表征,研究了三种典型氟喹诺酮类(FQs)抗生素诺氟沙星(NOR)、盐酸洛美沙星(LOM)和盐酸左氧氟沙星(LVX)的静态吸附性能。结果表明:共存阳离子Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)和Ca^(2+)都对吸附过程有明显的干扰。吸附过程是自发进行的放热反应,主要为单分子层吸附,而化学吸附是主要的限速步骤。准二级和Langmuir模型能很好地拟合这种吸附行为。这种吸附剂在298 K对NOR、LOM和LVX的最大理论吸附量分别达到99.07、74.17和40.14 mg/g。NaOH和NaCl对Fe-CBT都表现出较优的洗脱效果,用NaOH和NaCl溶液4次再生后Fe-CBT对NOR的吸附能力仍高于70%。Fe-CBT对FQs的去除,主要是静电引力、表面络合、氢键和π-π堆积间的协同作用造成的。

关键词：有机高分子材料铁负载纤维素复合气凝胶氟硅诺酮类抗生素单宁吸附

一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统

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光子学报 2024年第4期53卷 209-220页

作者：徐宇枫刘沅秩秦明辉赵辉陶卫上海交通大学电子信息与电气工程学院感知科学与工程学院上海200240

以视觉惯性为核心的导航技术在长期运行工况下误差会不断累积,进而产生严重的轨迹偏移。针对该问题,提出一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统。该系统以视觉惯性里程计高频率、高局部精度特性为基础,在室内外不同场景中,提... 详细信息

以视觉惯性为核心的导航技术在长期运行工况下误差会不断累积,进而产生严重的轨迹偏移。针对该问题,提出一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统。该系统以视觉惯性里程计高频率、高局部精度特性为基础,在室内外不同场景中,提供可选的全局信息辅助方案,融合卫星导航原始信息、超声基站测距信息以及视觉靶标定位辅助信息,实现室内外一体化全局低偏导航。搭建数据平台采集现实数据,基于激光点云匹配方法生成轨迹真值,将本文方法与VINS-Mono方法和ORBSLAM3方法进行导航精度评估对比,证明所提出的系统在全天候室内外不同光照环境中鲁棒性最好,在局部和全局都具备最优的导航精度。

关键词：视觉惯性里程计全球卫星导航系统超声定位视觉靶标室内外一体化

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智能行车记录仪图像去雾系统的FPGA设计

上海交通大学学报 2024年第4期58卷 565-578页

作者：黄鹤胡凯益杨澜王浩高涛王会峰长安大学智慧高速公路信息融合与控制西安市重点实验室西安710064 长安大学电子与控制工程学院西安710064 长安大学信息工程学院西安710064

雾霾天气下,交通道路能见度低,导致所采集到的视频画面退化、图像信息模糊,同时考虑传统系统处理实时性不高等问题,基于ZYNQ平台设计了一种图像去雾系统,并应用于智能行车记录仪系统中.首先,针对传统暗通道去雾算法在天空区域存在失真... 详细信息

雾霾天气下,交通道路能见度低,导致所采集到的视频画面退化、图像信息模糊,同时考虑传统系统处理实时性不高等问题,基于ZYNQ平台设计了一种图像去雾系统,并应用于智能行车记录仪系统中.首先,针对传统暗通道去雾算法在天空区域存在失真等问题,提出了一种分割天空区域的策略来修正图像复原参数;然后,针对计算全局大气光值时,需对整幅图像的像素排序消耗大量资源的问题,利用现场可编程门阵列(FPGA)并行运算的优势,提出一种帧迭代方法优化求取大气光值,同时优化了引导滤波的硬件设计;最后,将双路高清多媒体接口(HDMI)资源中,一路作为视频输入,另一路作为视频处理输出,搭建实时交通图像视频处理试验平台.试验结果表明,系统针对雾霾天气下的交通视频具有较好的去雾效果,尤其是可以解决天空区域去雾的失真问题.在对分辨率为1280像素×720像素的交通视频去雾时,可以达到30帧/s的处理速度,满足实时性要求.

关键词：交通视频图像去雾 ZYNQ平台实时处理

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带角度约束的三维积分二阶滑模拦截制导律

宇航学报 2024年第4期45卷 590-602页

作者：尤浩常新龙赵久奋石学乾火箭军工程大学导弹工程学院西安710025

针对导弹在三维场景中以期望角度拦截加速度未知的机动目标问题,提出了一种考虑角度约束的三维拦截制导律。首先,建立了三维弹目非线性拦截制导模型;其次,设计了一种全滑动模态的积分滑模面,省去了传统滑模制导律中的滑模趋近阶段,有效... 详细信息

针对导弹在三维场景中以期望角度拦截加速度未知的机动目标问题,提出了一种考虑角度约束的三维拦截制导律。首先,建立了三维弹目非线性拦截制导模型;其次,设计了一种全滑动模态的积分滑模面,省去了传统滑模制导律中的滑模趋近阶段,有效地降低了拦截制导过程中的能量消耗;而后,基于设计的积分滑模面和二阶滑模控制理论,在弹目视线法向和侧向上分别设计了一种带角度约束的三维积分二阶滑模拦截制导律,有效地抑制了抖振现象,同时对目标机动造成的未知干扰进行了在线补偿;此外,对所设计算法进行了严格的Lyapunov稳定性数学证明;最后,数值仿真结果验证了本文所提三维拦截制导律的有效性、优越性以及抗干扰的鲁棒性。

关键词：导弹角度约束三维拦截制导积分滑模面机动目标

一种基于应力矩阵的无人机集群队形变换控制方法

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控制与决策 2024年第7期39卷 2195-2204页

作者：李欣蔡光斌吴彤杨芊火箭军工程大学导弹工程学院西安710025

针对复杂环境下无人机集群队形变换与编队控制问题,提出一种可抑制外部干扰的无人机集群队形变换策略,设计基于滑模的编队控制方法.首先,考虑无人机集群中存在多个领导者,提出一种“双层领导者-跟随者”无人机集群协同队形变换控制策略... 详细信息

针对复杂环境下无人机集群队形变换与编队控制问题,提出一种可抑制外部干扰的无人机集群队形变换策略,设计基于滑模的编队控制方法.首先,考虑无人机集群中存在多个领导者,提出一种“双层领导者-跟随者”无人机集群协同队形变换控制策略,实现障碍环境下的编队队形变换;然后,基于图论、一致性理论和滑模控制理论设计针对无人机集群存在外部干扰条件下的从机时变编队控制律,能够实现无人机编队按几何参数和几何图案连续变化;其次,通过构造Lyapunov函数证明在扰动条件下多领导者无人机集群系统队形变换的稳定性;最后,利用数值仿真验证所提出队形变换控制方法的有效性.

关键词：无人机集群编队控制队形变换应力矩阵滑模控制