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基于TCN和残差自注意力的变工况下滚动轴承剩余寿命迁移预测

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振动与冲击 2024年第1期43卷 145-152页

作者：潘雪娇董绍江朱朋周存芳宋锴重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆401120

针对变工况环境下采集到的滚动轴承寿命状态数据存在特征分布差异,深度神经网络模型泛化能力差的问题,结合时间卷积网络(temporal convolutional neural network,TCN)和残差自注意力机制提出了一种端到端的滚动轴承剩余寿命(remaining u... 详细信息

针对变工况环境下采集到的滚动轴承寿命状态数据存在特征分布差异,深度神经网络模型泛化能力差的问题,结合时间卷积网络(temporal convolutional neural network,TCN)和残差自注意力机制提出了一种端到端的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life,RUL)迁移预测方法。首先,将传感器采集到的一维时域信号利用短时傅里叶变换转换为频域信号;其次,剩余寿命迁移预测网络通用特征提取层采用残差自注意力TCN网络,该网络在较好提取时间序列信息的同时,进一步通过残差自注意力机制捕获轴承局部退化特征,增强模型的迁移特征提取能力;再次,采用提出的联合领域自适应策略匹配变工况下滚动轴承寿命状态数据特征分布差异,实现不同工况下轴承寿命状态知识的迁移预测;最后,在公开的滚动轴承全寿命数据集上进行试验验证,结果表明所提方法能有效实现变工况下的滚动轴承RUL预测,并获得较好的预测性能。

关键词：剩余寿命(RUL) 滚动轴承时间卷积网络(TCN) 残差自注意力迁移学习

汽车乘员舱个性化热舒适智能空调决策系统设计

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汽车工程 2024年第6期46卷 1114-1124页

作者：罗杨刘平刘明杰朴昌浩袁朋万凯林重庆邮电大学自动化学院重庆400065 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

为了进一步提高汽车乘员舱空调系统的智能化和舒适性水平,本文提出了一种基于热舒适理论的个性化智能空调决策系统设计方案。首先,针对汽车乘员舱改进了基于PMV(predicted mean vote)和PPD(predicted percentage of dissatisfaction)理... 详细信息

为了进一步提高汽车乘员舱空调系统的智能化和舒适性水平,本文提出了一种基于热舒适理论的个性化智能空调决策系统设计方案。首先,针对汽车乘员舱改进了基于PMV(predicted mean vote)和PPD(predicted percentage of dissatisfaction)理论的热舒适性计算方法;进一步,利用人体画像技术实现了乘员舱驾乘人员的热舒适性特征提取,并在专家经验知识的基础上构建了具有理论计算依据的乘员舱热舒适数据集;然后,利用机器学习算法搭建了个性化热舒适空调系统随机森林决策模型,以此满足个性化热舒适智能决策需求;最后,给出了完整的系统框架和设计。测试结果显示所提出的系统模型决策准确率在90%以上,实车测试结果表明:本文系统能够识别驾乘人员特征,实时进行个性化热舒适性参数推荐,验证了本研究决策方法的有效性和实用价值。

关键词：汽车乘员舱个性化热舒适空调系统智能决策

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电驱系统瞬态NVH特性分析与实验研究

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 551-559,622页

作者：黄修鹏郑光泽李晓峰唐元斌重庆工信职业学院轨道交通学院重庆401233 重庆理工大学车辆工程学院重庆400054 重庆德音科技有限公司重庆400050 招商局检测车辆技术研究院有限公司重庆401329

为了研究新能源汽车电驱系统的振动噪声特性,构建了电驱系统结构有限元模型,并施加相应的电磁力和轴承力,分析了电驱系统加速工况的振动噪声。首先,通过永磁同步电机的二维瞬态场分析,得到稳速工况点作用于定子齿的电磁力;其次,应用多... 详细信息

为了研究新能源汽车电驱系统的振动噪声特性,构建了电驱系统结构有限元模型,并施加相应的电磁力和轴承力,分析了电驱系统加速工况的振动噪声。首先,通过永磁同步电机的二维瞬态场分析,得到稳速工况点作用于定子齿的电磁力;其次,应用多体动力学分析得到电驱系统各稳速工况的轴承力;然后,提取稳速工况下电磁力和轴承力的主阶次激励,并用三次样条插值得到各阶次的瞬态激励力,进行电驱系统加速工况的振动噪声分析;最后,对比分析了半消声室台架实验结果与仿真结果。研究表明,综合考虑电磁激励和机械激励,并通过插值拟合成瞬态激励的方法能有效地预测电驱系统瞬态噪声-振动-声品质(noise vibration and harshness,简称NVH)特性。

关键词：电驱系统瞬态噪声-振动-声品质特性多体柔性动力学

基于优化生成对抗模型的涡轮发动机转子不平衡异常检测方法研究

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 104-114页

作者：陈泓铭杨曦荻余玲朱春明肖兴权重庆长安望江工业集团有限公司重庆401120

为探究转子系统在高温环境下出现的不平衡异常,以及克服异常检测领域中对时间序列信息不敏感,需人为提取潜在特征等难题,聚焦于高温环境下转子系统的不平衡异常检测,提出一种优化生成对抗模型。该模型结合长短期记忆网络对时间序列数据... 详细信息

为探究转子系统在高温环境下出现的不平衡异常,以及克服异常检测领域中对时间序列信息不敏感,需人为提取潜在特征等难题,聚焦于高温环境下转子系统的不平衡异常检测,提出一种优化生成对抗模型。该模型结合长短期记忆网络对时间序列数据处理的优点以及自编码器网络优良的潜在分布映射能力,仅以正常数据进行训练,有效解决了异常数据量不足的问题,其过程也实现了无监督训练。以某弹用涡轮发动机高压转子系统不平衡异常检测为例,在600℃工作环境下对所提方法进行验证,模型能对不平衡发生的异常时刻进行较为准确的判断,实现了端到端的特征提取以及不平衡状态异常检测。将该网络模型与其他3类异常检测算法进行了对比,结果表明,所提模型的评价指标均位于99%以上,可以更加有效地评判转子系统时序数列样本的健康状况,具备更加全面的异常评判效果,能较好地为涡轮发动机的正常使用寿命时间提供指导建议。

关键词：转子不平衡涡轮发动机优化生成对抗异常检测高温环境

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汽车整车多级生产线协同排序优化方法

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2025-2035页

作者：李聪波赵德杨秒常永生赖佐强重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆404100

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑... 详细信息

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑焊接车间车型更换次数、涂装车间颜色更换次数、总装车间总超载和空闲时间、总装车间物料消耗均衡等传统优化目标的基础上,搭建了缓冲区重排序成本的目标函数,并以此构建了汽车整车多级生产线协同排序多目标优化模型,然后采用基于启发式出入站规则的第三代非支配排序遗传算法对模型进行优化求解。最后通过某公司的实际生产案例,验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：汽车整车多级生产线协同排序多目标优化

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面向行人分类保护的汽车气囊式吸能装置研究

汽车工程 2024年第9期46卷 1687-1696,1686页

作者：闫凯波舒洋陆思思段辉杨杰重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆嘉陵特种装备有限公司重庆400032 北京理想汽车有限公司北京101399

当前面向行人的碰撞保护研究主要针对成人开展,未对成人和儿童实施分类保护。本文根据EuroNCAP相关碰撞条款,建立了人-车碰撞数值仿真模型。仿真分析表明,通用气囊无法同时有效降低成人和儿童头部损伤。为此,根据安全气囊的特点及成人... 详细信息

当前面向行人的碰撞保护研究主要针对成人开展,未对成人和儿童实施分类保护。本文根据EuroNCAP相关碰撞条款,建立了人-车碰撞数值仿真模型。仿真分析表明,通用气囊无法同时有效降低成人和儿童头部损伤。为此,根据安全气囊的特点及成人和儿童生理上的差异研究了成人和儿童分类保护气囊式吸能装置,并提出了一种改进的YOLOv5行人目标检测模型以实现对成人和儿童的分类识别。根据分类结果,汽车控制模块动态调整气囊式吸能装置参数,使该装置能够针对成人和儿童分别展开到不同状态,实现对行人的分类保护。结果表明,所设计的目标检测模型能够实现行人的分类识别,与初始模型相比,其在成人和儿童类别检测精确度方面分别提高了3.11%和4.32%。安装分类保护气囊装置后,成人头部HIC值能够最大降低63.4%,峰值加速度能够最大降低61.7%;儿童头部HIC值能够最大降低31.4%,峰值加速度能够最大降低53.2%。研究成果能够为行人主被动安全保护装置设计提供科学理论支撑。

关键词：碰撞头部损伤气囊式吸能装置分类保护

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基于改进粒子滤波算法的车速估计

重庆大学学报 2024年第3期47卷 44-52页

作者：高彦傅春耘杨忠杨官龙重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先,基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移... 详细信息

针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先,基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移方程和观测方程。然后,利用传感器测量值与粒子状态值的差值设计提议分布修正项对状态转移方程进行修正,并对过程噪声做自适应处理。最后,利用CarSim-Simulink联合仿真平台在双移线工况和正弦转角输入工况下进行仿真验证。与自适应粒子滤波器相比,双移线工况下改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了40.25%和55.71%;正弦转角输入工况下,改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了47.00%和41.21%。

关键词：车速估计粒子滤波提议分布

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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智能网联汽车人机交互信任研究现状与展望

机械工程学报 2024年第10期60卷 366-383页

作者：谭征宇张瑞佛刘芝孜金奕贺刚湖南大学设计艺术学院长沙410012 湖南大学重庆研究院重庆401135 重庆长安汽车股份有限公司重庆401120

信任是智能网联汽车(Intelligent connected vehicle,ICV)人机交互的关键问题之一,是影响ICV社会接受度、安全使用和良好用户体验的重要因素。首先从信任研究发展和ICV人机交互内容阐述ICV人机交互信任内涵和相关概念,构建ICV人机交互... 详细信息

信任是智能网联汽车(Intelligent connected vehicle,ICV)人机交互的关键问题之一,是影响ICV社会接受度、安全使用和良好用户体验的重要因素。首先从信任研究发展和ICV人机交互内容阐述ICV人机交互信任内涵和相关概念,构建ICV人机交互信任研究内容框架。基于研究内容框架分析国内外相关文献,从ICV自动驾驶交互信任、ICV网联应用交互信任两个方面总结当前研究、应用现状。人机交互信任研究最终旨在实现信任校准,因此探讨ICV人机交互信任校准方法:构建不同角色的交互信任影响机制、面向信息输入的动态信任测量、面向信息输出的ICV-HMI信任校准设计。根据信任校准方法,总结实现信任校准所需的关键技术:信任影响因素的提取和表征技术、信任动态测量技术、信任校准设计技术、信任校准评价技术。最后针对ICV人机交互信任校准,提出ICV人机交互信任未来研究趋势并进行展望。

关键词：智能网联汽车汽车人机交互信任信任校准 HMI设计