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距离约束分簇策略下无人机群空地组网性能分析

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电子与信息学报 2022年第3期44卷 951-959页

作者：姚媛媛乌云嘎董瑶瑶冯志勇尉志青北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101

在无人机(UAV)辅助的能量受限低功耗物联网(IoT)节点数据传输场景中,针对传统的Matérn聚类过程(MCP)建模造成的无人机覆盖冗余问题,该文提出一种Matérn集群下的距离约束分簇策略(MCDC)。该策略采用带有距离约束的Matérn聚类过程对无... 详细信息

在无人机(UAV)辅助的能量受限低功耗物联网(IoT)节点数据传输场景中,针对传统的Matérn聚类过程(MCP)建模造成的无人机覆盖冗余问题,该文提出一种Matérn集群下的距离约束分簇策略(MCDC)。该策略采用带有距离约束的Matérn聚类过程对无人机和地面IoT节点位置进行了建模,实现冗余覆盖的大幅度下降。在此分布策略下,IoT节点首先通过从无人机发送的射频信号中收集能量,然后利用收集的能量向无人机进行上行数据传输,解决IoT节点能量受限问题。此外,分析了IoT节点传输机会以及无人机群空地网络的上行传输中断性能和吞吐量,并衡量了上下行阶段的时间分配比,无人机的发射功率,以及IoT节点密度等参数对网络性能的影响。最后通过仿真对理论结果进行了验证。

关键词：无人机群距离约束能量收集低功耗物联网空地组网随机几何

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液力自动变速箱换挡策略优化研究

机械科学与技术 2021年第12期40卷 1813-1819页

作者：张金石王立勇李乐北京信息科技大学机电工程学院现代测控技术教育部重点实验室北京100192

重型特种车辆行驶在恶劣环境下,为了保护传动系统,要求不闭锁液力变矩器。本文提出了一种以提高液力变矩器液力工况下传动效率为目的的换挡策略优化方法。首先根据TR50矿车的实车数据制定最佳动力性换挡规律,然后分析液力变矩器工作特性... 详细信息

重型特种车辆行驶在恶劣环境下,为了保护传动系统,要求不闭锁液力变矩器。本文提出了一种以提高液力变矩器液力工况下传动效率为目的的换挡策略优化方法。首先根据TR50矿车的实车数据制定最佳动力性换挡规律,然后分析液力变矩器工作特性,建立数学模型实时计算液力变矩器传动效率,建立优化目标函数,最后在最佳动力性换挡规律基础上对各挡位换挡点做出整体优化。在Simulink仿真系统模型上分别对优化前后的换挡规律进行仿真分析,结果表明,优化后的换挡规律在保证动力性的基础上明显提高了液力变矩器液力工况下的传动效率。

关键词：最佳动力性换挡规律液力工况液力变矩器效率策略优化

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基于失效率的双重劣化系统订购替换策略

仪器仪表学报 2018年第1期39卷 258-264页

作者：王成许建新王红军张振明西北工业大学机电学院西安710072 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

随着中国制造2025战略的逐步实施,对于产品的安全服役和有效感知变得越来越重要,特别是对于一些高端装备关键系统的劣化失效状态预测和系统备件的有效订购替换是保障安全运行、提升服务质量、降低维修成本的关键。为此,分析了双重劣化... 详细信息

随着中国制造2025战略的逐步实施,对于产品的安全服役和有效感知变得越来越重要,特别是对于一些高端装备关键系统的劣化失效状态预测和系统备件的有效订购替换是保障安全运行、提升服务质量、降低维修成本的关键。为此,分析了双重劣化系统的特点,提出了一种基于失效率阈值的系统订购替换策略模型,该系统的劣化机理由内部老化和随机退化共同刻画。所提出的策略是当失效率达到某个阈值并且有可用的替换备件时,替换的动作才会触发,该策略采用失效率阈值作为决策变量。基于提出的订购替换策略和可用度阈值约束,存在一个唯一的使期望费用率最小化的最优失效率阈值。最后,用实例验证了所提订购替换策略的有效性,并对关键参数进行了灵敏度分析。

关键词：基于失效率阈值的替换内部老化随机退化随机交付时间费用率

居家诊断心肌梗死:基于适体的cTnI传感技术

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化学进展 2023年第8期35卷 1266-1274页

作者：徐志远高国伟李延生廖擎纬胡敬芳张学记北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 深圳大学生物医学工程学院深圳518060

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合... 详细信息

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合成和成本低等优点被用于cTnI检测平台的开发。本文根据信号转导方式,将cTnI检测法分为光学检测和电化学检测两大类,介绍了目前基于适体的cTnI传感技术研究进展,阐述了各类方法的检测原理、性能以及优缺点,对cTnI传感技术进行了总结并对其在居家检测中的发展进行了展望,希望为开发更灵敏、更便携的cTnI传感器提供借鉴和参考。

关键词：心肌肌钙蛋白I 适体居家检测电化学

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行星着陆大气进入段自适应滑模抗扰控制方法

宇航学报 2019年第12期40卷 1438-1443页

作者：戴娟苏中刘洪朱翠高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题,提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型,利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计;在此基础上提出一种自适应滑模控制律,使得系统状态快速收敛到平衡... 详细信息

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题,提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型,利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计;在此基础上提出一种自适应滑模控制律,使得系统状态快速收敛到平衡点附近。最后,将该方法应用于火星着陆场景进行仿真。结果表明,提出的自适应滑模控制方法能够在未知扰动存在的情况下,有效实现行星探测器安全着陆,提高着陆任务的成功率。

关键词：行星着陆轨迹跟踪自适应滑模非线性观测器抗扰控制

高速电主轴运行状态下模态识别及高速效应分析

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机械科学与技术 2016年第6期35卷 846-852页

作者：赵川王红军张怀存徐一闯北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

为了研究电主轴在高速运转状态下的模态及不同转速对主轴固有频率的影响,首先应用有限元法进行电主轴的建模和分析,然后采用环境激励方法对某电主轴进行模态分析。通过实验数据比较,发现随着转速升高,离心力效应和轴承软化效应的综合作... 详细信息

为了研究电主轴在高速运转状态下的模态及不同转速对主轴固有频率的影响,首先应用有限元法进行电主轴的建模和分析,然后采用环境激励方法对某电主轴进行模态分析。通过实验数据比较,发现随着转速升高,离心力效应和轴承软化效应的综合作用降低了轴承径向支撑刚度,引起前三阶固有频率呈下降趋势,其对高阶固有频率的影响与转速有关。可见以主轴转速所引起的振动作为激振力的环境激励法,能够排除环境及虚模态等复杂干扰,从而准确地对高速运转状态下的主轴系统进行模态参数识别。

关键词：电主轴环境激励模态分析高速效应分析

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基于复杂系统退化机理的备件订购策略模型

西北工业大学学报 2018年第3期36卷 536-542页

作者：王成许建新王红军张振明西北工业大学机电学院陕西西安710072 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

装备的安全服役和有效感知越来越重要,特别是对于一些高端装备复杂系统模块的退化状态预测和备用系统的有效订购是保障安全运行、提升服务质量、降低维修成本的关键。为此,分析了复杂系统退化的特点,提出了一种基于复杂系统退化机理的... 详细信息

装备的安全服役和有效感知越来越重要,特别是对于一些高端装备复杂系统模块的退化状态预测和备用系统的有效订购是保障安全运行、提升服务质量、降低维修成本的关键。为此,分析了复杂系统退化的特点,提出了一种基于复杂系统退化机理的订购策略模型。基于状态空间特征矩阵建立系统退化过程模型,根据系统退化模型和备用系统随机交付时间构建复杂系统订购策略模型,该模型采用下订时刻作为决策变量。基于提出的复杂系统订购策略模型,存在一个唯一的使期望费用率最小化的最优下订时刻。最后,用实例验证了所提订购策略模型的有效性。

关键词：复杂系统状态空间退化过程随机交付时间视情订购费用率

相对转速对湿式多片离合器磨合过程摩擦磨损特性的影响

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摩擦学学报 2023年第3期43卷 325-336页

作者：王茜马彪于亮王立勇李慧珠陈小波北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

湿式多片离合器摩擦元件磨合过程对其使用寿命和工作品质有重要影响.以铜基粉末冶金摩擦片和30CrMnSiA对偶片为研究对象,针对实车转速工况,使用SAE#2试验台进行湿式离合器循环接合试验.从全局摩擦特性和瞬时摩擦波动性两方面对磨合过程... 详细信息

湿式多片离合器摩擦元件磨合过程对其使用寿命和工作品质有重要影响.以铜基粉末冶金摩擦片和30CrMnSiA对偶片为研究对象,针对实车转速工况,使用SAE#2试验台进行湿式离合器循环接合试验.从全局摩擦特性和瞬时摩擦波动性两方面对磨合过程进行研究,应用金相显微镜得到磨合前后摩擦表面微观形貌特征和磨损机理.结果表明:转速的增加降低了磨合初期平均摩擦系数的下降速率及其随后的波动幅度;平均摩擦系数在低转速工况下呈现下降趋势,而高转速工况下呈现上升趋势.虽然提高转速可获得平滑的摩擦表面,并降低瞬时摩擦波动幅度,然而转速过高时,摩擦界面较大温升会使其发生热塑性变形,从而使瞬时摩擦波动越来越剧烈.低转速工况下,摩擦表面微凸体在界面匹配阶段发生严重剪切断裂,而后主要为塑性变形;高转速工况下,微凸体发生渐进式剪切同时伴随弹塑性变形.

关键词：湿式多片离合器磨合过程相对转速摩擦转矩磨损机理

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风电机组齿轮箱早期故障预警方法研究

仪器仪表学报 2016年第12期37卷 2758-2765页

作者：孟玲霞徐小力蒋章雷赵西伟北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

为实现风力发电机组等变工况机电设备的早期故障预警,研发了变工况齿轮箱状态监测系统。在基于该系统的多种变工况行星齿轮磨损实验研究基础上,提出了一种基于流形学习的早期故障预警方法。该方法首先研究采用完全总体经验模态分解与改... 详细信息

为实现风力发电机组等变工况机电设备的早期故障预警,研发了变工况齿轮箱状态监测系统。在基于该系统的多种变工况行星齿轮磨损实验研究基础上,提出了一种基于流形学习的早期故障预警方法。该方法首先研究采用完全总体经验模态分解与改进快速独立成分分析盲源分离技术,有利于对复杂振动信号的滤波与盲源分离;然后研究改进了局部线性嵌入流形学习方法,基于时域、频域信息融合提取了早期故障敏感特征;最后应用k-近邻分类器实现变工况齿轮箱早期故障预警。实验研究表明,该方法提高了早期故障预警准确率,能够应用于风电机组等变工况机电设备的安全保障及科学维护,具有广泛工程实用前景。

关键词：变工况风电机组齿轮箱状态监测系统早期故障预警