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空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略

西安交通大学学报 2025年第1期59卷 159-171页

作者：赵雷雷张浩于曰伟甄冉丁钒单溪玉丁家和山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000 山东安博机械科技股份有限公司研发部山东淄博255000 山东美晨工业集团有限公司研发中心山东潍坊262200

为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统... 详细信息

为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统的理想数字孪生体,同时建立了该孪生体的参数匹配设计方法;然后,以空气弹簧气体压力控制为节点,设计了外环位置模糊非奇异快速终端滑模控制器,以及考虑空气弹簧充放气过程中电磁阀非线性流量特性的内环气压控制器,进而实现真实悬架系统对实际激励下孪生体动挠度的跟踪;最后,通过台架模拟实验与整车平顺性仿真实验,对所提控制策略的有效性与先进性进行了验证。结果表明:与以降低加速度为控制目标的传统控制策略相比,所提策略在随机路况下的座椅垂向振动加速度均方根更小且控制能耗均方根最小降幅达65.0%,冲击路况下座椅垂向振动剂量也更小且主动控制力最大降幅高达45.5%。所提策略性能明显优于传统策略,能在有效提高悬架系统减振性能的同时大幅降低主动控制能耗,有效解决了上述矛盾,可推广应用于各类主动悬架系统,为节能减振提供新的研究思路。

关键词：车辆空气悬架节能减振理想孪生动挠度

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前期干旱寡雨条件下移栽期后移对烤烟碳氮代谢和产质量的影响

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核农学报 2025年第1期39卷 182-190页

作者：罗德香朱奕璟单蕖李鑫磊赵正雄杨志娟欧阳铖人云南农业大学烟草学院云南昆明650201 云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南省烟草公司大理州公司大理市分公司云南大理671000

为探究移栽期后移对干旱寡雨条件下烤烟植株生长和烟叶品质的影响,本研究以K326为材料,当地常规移栽期(5月1日,T1)为参照,研究移栽期后移[(5月10日移栽,T2),(5月20日移栽,T3)]条件下烤烟生长、碳氮代谢关键酶活性、烟叶产质量的变化特... 详细信息

为探究移栽期后移对干旱寡雨条件下烤烟植株生长和烟叶品质的影响,本研究以K326为材料,当地常规移栽期(5月1日,T1)为参照,研究移栽期后移[(5月10日移栽,T2),(5月20日移栽,T3)]条件下烤烟生长、碳氮代谢关键酶活性、烟叶产质量的变化特征。结果表明,试验点2022年5至10月的降雨量分别为8.38、53.60、159.87、331.60、452.44、536.55 mm(移栽期呈干旱寡雨特征)。移栽期后移促进了烟株生长,与T1处理相比,T2和T3处理的株高分别提高8.13%和4.42%,茎围分别提高5.10%和17.02%,最大叶宽分别提高1.18%和9.62%。移栽期后移抑制烟株碳、氮代谢,与T1处理相比,T2、T3处理烟株蔗糖合成酶、硝酸还原酶活性降低。与常规移栽期相比,移栽期后移处理烟叶的产量和产值无显著差异,烟叶品质和烟叶感官质量得到提升,不同等级烤烟的常规化学成分(氯、钾、总氮含量和钾氯比)等指标均较满足优质烤烟的化学成分要求。综上,在云南地区前期干旱寡雨条件下,适当后移移栽期(即推迟至5月10日至20日)可以保障烟株的正常生长和烟叶品质。本研究结果为优质烟叶生产提供了理论依据。

关键词：干旱寡雨烤烟移栽期碳氮代谢产量

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高铁低铜萃余液铜回收研究

有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 1-6,33页

作者：刘琦孙贯永郭持皓梁东东李拓夫袁朝新矿冶科技集团有限公司北京100160

浸出—萃取—反萃—电积工艺中,残留在萃余液中的铜具有很高的回收价值。针对现有研究在机理和产物形貌方面分析的不足,开展了置换法从高铁低铜萃余液中回收铜的研究。系统考察时间、温度、加料方式、铁粉用量等条件对置换效果的影响,... 详细信息

浸出—萃取—反萃—电积工艺中,残留在萃余液中的铜具有很高的回收价值。针对现有研究在机理和产物形貌方面分析的不足,开展了置换法从高铁低铜萃余液中回收铜的研究。系统考察时间、温度、加料方式、铁粉用量等条件对置换效果的影响,实现了铜的高效置换回收。研究表明:在20℃机械搅拌30 min条件下,一次加入用量为Cu^(2+)完全反应所需理论用量7倍的铁粉,Cu^(2+)和Fe^(3+)的转化率分别为99.96%和95.86%,而H+转化率仅为2.37%。对试验结果进行热力学分析,发现反应的优先顺序和限度与热力学计算结果具有一致性。产物铜形貌表征分析表明,产物海绵铜主要由海绵状和类球状两种结构组成。

关键词：铜回收萃余液置换海绵铜

高砷次氧化锌灰低酸浸出液选择性硫化除砷技术研究

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有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 43-49页

作者：雷世麒揭晓武张永禄张坤坤矿冶科技集团有限公司北京100160

针对高砷次氧化锌灰多有价金属的高效回收,以及砷在锌冶炼系统的合理开路难题,以高砷次氧化锌灰三段逆流浸出得到的低酸浸出液为原液,研究了低酸液初始酸量、硫化剂量、反应时间、温度等因素对砷脱除效果及铟夹杂损失行为的影响。结果表... 详细信息

针对高砷次氧化锌灰多有价金属的高效回收,以及砷在锌冶炼系统的合理开路难题,以高砷次氧化锌灰三段逆流浸出得到的低酸浸出液为原液,研究了低酸液初始酸量、硫化剂量、反应时间、温度等因素对砷脱除效果及铟夹杂损失行为的影响。结果表明,低酸液选择性硫化除砷效果显著,在初始酸量40 g/L、硫化钠用量为理论量的1.25倍、反应时间2 h、温度70℃等优化工艺条件下,沉砷后液砷含量为8.15%,砷沉淀率/铟损失率比值达11,硫化砷渣中As含量达32.77%,为锌冶炼砷的合理开路提供新的思路。

关键词：次氧化锌灰高砷硫化沉砷砷铟分离

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刃宽对硬岩掘进影响的仿真及试验研究

工程科学学报 2025年第1期47卷 13-24页

作者：尚勇孙靖东姜海峰许顺海段红磊孙朝阳北京科技大学机械工程学院北京100083 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司河南453000

滚刀在硬岩掘进中极易发生崩刃、偏磨等异常失效,研究硬岩掘进条件下刃型参数对滚刀破岩载荷和破岩效率的影响十分重要.本文采用滚刀破岩试验和仿真分析相结合的方法,从载荷曲线、破岩体积、破岩比能等方面分析了刃宽对滚刀破岩的影响.... 详细信息

滚刀在硬岩掘进中极易发生崩刃、偏磨等异常失效,研究硬岩掘进条件下刃型参数对滚刀破岩载荷和破岩效率的影响十分重要.本文采用滚刀破岩试验和仿真分析相结合的方法,从载荷曲线、破岩体积、破岩比能等方面分析了刃宽对滚刀破岩的影响.基于双线性本构模型及Benzeggagh–Kenane损伤断裂准则建立了岩石材料的内聚力本构模型,通过单轴抗压试验及巴西劈裂试验对内聚力本构模型的微观参数进行了校准,并进一步建立了滚刀破岩的内聚力仿真模型.结果表明:内聚力本构模型可以准确的模拟破岩过程中岩石裂纹的萌生和扩展过程.依据裂纹的萌生和扩展情况,滚刀破岩过程主要分为三个阶段:弹性阶段、裂纹萌生–扩展阶段及岩石破坏卸载阶段.滚刀破岩载荷和破岩体积随着贯入度、刀间距和刃宽的增加而增加;破岩比能随刃宽的增加呈先减小后增大的趋势.对于所选取的硬岩,采用13 mm刃宽滚刀破岩时比能最小,破岩效率最高;7 mm刃宽滚刀破岩时无法形成贯通岩片,相邻滚刀之间仍存在岩脊,破岩效率较低.

关键词：滚刀刃宽 Cohesive模型线切割试验破岩载荷破岩效率

基于第一性原理研究CO在C_(21)Si上的吸附

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 22-26页

作者：张玲尹成斌杨蕾雷声马贝贝赵德永王远云南中烟工业有限责任公司技术中心昆明650231 西南林业大学机械与交通学院昆明650224

通过密度泛函理论(DFT)计算研究了单个CO分子分别在C_(21)Si上的吸附.由于结构中含有21个C原子以及引入一个Si原子,命名为(C_(21)Si).计算了体系中最稳定的几何结构、吸附能、吸附高度和态密度,研究了吸附的CO分子与基底之间的相互作用... 详细信息

通过密度泛函理论(DFT)计算研究了单个CO分子分别在C_(21)Si上的吸附.由于结构中含有21个C原子以及引入一个Si原子,命名为(C_(21)Si).计算了体系中最稳定的几何结构、吸附能、吸附高度和态密度,研究了吸附的CO分子与基底之间的相互作用.研究发现,当CO放置在C_(21)Si上吸附时,C原子靠近吸附优于O原子靠近时的吸附,吸附能分别为-0.86 eV和-0.36 eV,当O原子靠近吸时二者之间的吸附反应较弱,为物理吸附.C原子靠近时的吸附高度小,吸附反应更强,为化学吸附.根据态密度轨道之间的杂化程度,说明二者之间存在吸附反应,相较于O原子靠近吸附,基底对C原子靠近时的吸附能力更强,敏感度更高.

关键词： C_(21)Si 第一性原理 CO 吸附

基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统设计与试验

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农机化研究 2025年第4期47卷 116-121页

作者：李涛刘江涛桑永英胡敏英周训河北农业大学机电工程学院河北保定071001 河北三头牛机械科技有限公司河北衡水053100

针对当前小麦播种机智能化程度低、播种作业时种子漏播肥料堵塞导致缺苗断垄现象产生的问题,设计了一款基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统。通过电容检测可以实时监测小麦种子漏播情况,通过光电检测可以实时监控排肥管内肥料堵塞... 详细信息

针对当前小麦播种机智能化程度低、播种作业时种子漏播肥料堵塞导致缺苗断垄现象产生的问题,设计了一款基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统。通过电容检测可以实时监测小麦种子漏播情况,通过光电检测可以实时监控排肥管内肥料堵塞情况;北斗卫星实时定位并计算出播种机的前进速度,控制器根据播种机前进速度实时调节播种施肥电机转速,实现种子漏播、肥料堵塞报警和精量播种施肥的目的。在田间试验中,装载监控系统的播种机各项性能表现良好,漏播检测准确率91%以上,肥料堵塞检测准确率95%以上,播种合格率平均值大于94.6%,漏播指数小于2.8%,重播指数小于3%,均匀度变异系数小于3.5%,能够满足小麦精量播种的要求。

关键词：小麦播种机监控系统北斗测速电驱式

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低品位铜钴矿浸出液中和沉钴研究

有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 28-33页

作者：杨要峰张永禄揭晓武徐登魁于勇健迪兹瓦矿业股份有限公司科卢韦齐999059刚果(金) 矿冶科技集团有限公司北京100160

针对某低品位铜钴矿浸出—脱铜—净化后的低钴溶液,以活性氧化镁为中和剂,考察了一段沉淀工艺中和剂用量、时间、钴锰质量比(Co/Mn)等对钴及杂质沉淀效果的影响。结果表明,MgO加入量为理论量的1.20倍,沉淀时间8 h,Co/Mn=5.95时,Co、Mn... 详细信息

针对某低品位铜钴矿浸出—脱铜—净化后的低钴溶液,以活性氧化镁为中和剂,考察了一段沉淀工艺中和剂用量、时间、钴锰质量比(Co/Mn)等对钴及杂质沉淀效果的影响。结果表明,MgO加入量为理论量的1.20倍,沉淀时间8 h,Co/Mn=5.95时,Co、Mn沉淀率分别为88.30%和44.80%,氢氧化钴产品中Co含量36.85%,杂质Mg、Mn分别为2.15%和2.73%。基于一段沉钴优化条件,考察了两段中和沉钴循环试验。结果表明,MgO加入量为理论量的1.20倍,Co/Mn=5.95时,一段中和时间8 h,二段中和时间3 h,Co、Mn整体沉淀率分别为96.63%和34.67%,氢氧化钴产品中Co含量37.70%,杂质Mg、Mn分别为2.48%和2.85%。相比而言,两段沉钴方案Co沉淀率高,杂质Mn沉淀率低,两段沉钴方案适宜处理该低钴溶液。

关键词：钴铜钴矿氧化镁沉淀

基于前馈非线性模型预测控制的类车机器人路径跟踪

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工程科学学报 2025年第1期47卷 101-112页

作者：伊力夏提·伊力哈木江孟宇白国星顾青王国栋常鑫睿黄建秀郑燕北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院顺德528399 中国移动通信集团内蒙古有限公司呼和浩特010020

类车机器人由于零件标准化程度低,侧偏刚度等轮胎力学参数难以准确获得,存在动力学建模十分困难的问题,因此现有研究工作通常以运动学模型作为类车机器人的控制模型,但由于其运动学模型存在模型失配,导致类车机器人与参考路径之间的误... 详细信息

类车机器人由于零件标准化程度低,侧偏刚度等轮胎力学参数难以准确获得,存在动力学建模十分困难的问题,因此现有研究工作通常以运动学模型作为类车机器人的控制模型,但由于其运动学模型存在模型失配,导致类车机器人与参考路径之间的误差、类车机器人的前轮转角和前轮转角速度出现剧烈振荡现象.针对前述问题,本文基于非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)的滚动优化原理,引入基于逆运动学模型的前馈转角信息,将前轮转向角作为预测模型的第四维,提出了一种基于前馈非线性模型预测控制(Feedforward NMPC,FNMPC)的类车机器人路径跟踪控制算法.并通过Simulink和CarSim进行了联合仿真,结果表明FNMPC有效减小了模型失配导致的振荡现象,同时具有较高的跟踪精度.其中前馈非线性模型预测控制器的位移误差幅值不超过0.1106 m,航向误差幅值不超过0.1253 rad.在相同工况下,线性模型预测控制、前馈线性模型预测控制、纯跟踪控制和Stanley控制误差发散,而本文提出的FNMPC相比已有NMPC跟踪精度更高,且控制增量绝对累计值相比NMPC控制器减小67.53%.通过线控类车机器人底盘作为实验平台完成的测试结果表明,NMPC系统在进入弯道时出现控制失控现象,在相同工况下,FNMPC系统能够有效完成对参考路径的跟踪,同时将位移误差幅值控制在0.1624 m以内,航向误差幅值控制在0.1138 rad以内.

关键词：类车机器人路径跟踪前馈信息模型预测控制平顺性