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基于改进自适应蜜獾优化算法优化时间卷积网络的车载锂离子电池健康状态估计

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发电技术 2024年

作者：张效伟衣振晓王凯中海油石化工程有限公司青岛大学电气工程学院青岛大学威海创新研究院山东索想智能科技有限公司

【目的】锂离子电池作为新能源汽车的重要动力来源，准确的健康状态(state of health,SOH)估计对于设计安全可靠的汽车电池管理系统(battery management systems,BMS)至关重要。传统方法普遍存在忽略容量恢复及特征有效性不足等问题，... 详细信息

【目的】锂离子电池作为新能源汽车的重要动力来源，准确的健康状态(state of health,SOH)估计对于设计安全可靠的汽车电池管理系统(battery management systems,BMS)至关重要。传统方法普遍存在忽略容量恢复及特征有效性不足等问题，严重影响估算精度。为了解决以上问题，提出了一种虑及电池容量恢复现象的新型锂离子电池SOH估算模型。【方法】将中值绝对偏差(median absolute deviation,MAD)与Savitzky-Golay (SG)滤波相结合，在数据预处理阶段有效地去除异常值和噪声以提高特征的有效性，然后进行特征分解以去除冗余信息，减轻模型计算负担。将高度相关的特征作为时间卷积网络(temporal convolutional network,TCN)模型的输入，降低数据维度并减轻神经网络计算复杂度。然后提出了一种改进的自适应蜜獾优化算法(self-adaptive honey badger algorithm,SA-HBA)以优化网络的超参数，加快模型收敛并提高网络性能。【结果】所提方法比其他方法具有较高的准确性，均方根误差(root mean squared error,RMSE)低至0.0062，平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)低于0.51%。【结论】所提方法具有较高的鲁棒性，能够对车载锂离子电池SOH进行有效估计，并能满足实际应用需求。

关键词：储能锂离子电池健康状态估计改进蜜獾优化算法时间卷积网络

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金属矿山充填浓度多目标优化控制

有色金属工程 2024年第5期14卷 113-119页

作者：郭加仁刘江涛王增加杨纪光朱庚杰山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司山东烟台261400 山东省深海深地金属矿智能开采重点实验室山东莱州2614003 济南二机床集团有限公司济南250000

针对常规PID控制时充填浓度存在滞后性、时变性等特点,且易受尾砂性质和粒径等因素影响,提出了一种充填浓度的多目标优化控制策略。通过对充填工艺流程进行分析,构建充填浓度的多目标控制模型,设定多目标决策变量,建立对应的目标函数和... 详细信息

针对常规PID控制时充填浓度存在滞后性、时变性等特点,且易受尾砂性质和粒径等因素影响,提出了一种充填浓度的多目标优化控制策略。通过对充填工艺流程进行分析,构建充填浓度的多目标控制模型,设定多目标决策变量,建立对应的目标函数和约束条件,从底流浓度、充填质量、充填成本方面对充填浓度进行多目标优化,采用遗传算法进行求解,并在MATLAB中进行仿真。通过仿真曲线可知,多目标优化算法在评价指标方面满足质量合格、低成本的控制需求,与传统PID控制算法相比,多目标优化控制算法响应速度更快,鲁棒性更强,该充填系统运行以来,充填浓度稳定在70%±1%左右,成本降低15%,满足工业生产要求。

关键词：充填浓度多目标优化遗传算法优化控制

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基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统研究

农业机械学报 2024年第3期55卷 145-152页

作者：韩鑫韩金鸽陈允琳兰玉彬李建坤崔立华山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000 潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司潍坊261200 山东绿风农业集团有限公司滨州256600

设计了基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统,为实现精准作业,合理高效使用棉花化学打顶药剂,以减少因化学打顶剂的过度使用造成的环境污染。该系统主要由棉花顶芽识别系统、控制系统和喷施系统组成。采用YOLO v5s算法构建棉花顶芽识别... 详细信息

设计了基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统,为实现精准作业,合理高效使用棉花化学打顶药剂,以减少因化学打顶剂的过度使用造成的环境污染。该系统主要由棉花顶芽识别系统、控制系统和喷施系统组成。采用YOLO v5s算法构建棉花顶芽识别模型。控制系统采用STM32F407单片机,负责接收识别系统的信号,并对各个棉花打顶剂管道进行控制。同时,显示界面能够实时显示机具行驶速度、药液流量、打顶剂液位等参数。试验结果表明,在田间全天光照试验中,上午和下午时间段识别效果最优;在速度0.4 m/s下,平均识别率约为94%;信号发送区间为100 mm时,成功向下位机发送信号的成功率达到92%;田间对靶喷施试验表明,有效喷施率为94%,满足作业要求。

关键词：棉花化学打顶控制系统 YOLO v5s 顶芽识别

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Python开发智能软件在企业制造集成系统中的应用

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软件 2024年第7期45卷 184-186页

作者：杜世举郝晓娜杜阳李立杨文栋安泰科技股份有限公司北京101318 安泰爱科科技有限公司山东淄博255095

本文深入探讨了Python在企业制造集成系统中的应用,分析其在不同层面上的作用和优势,提出了一个综合性的解决方案框架。通过对Python在数据采集、业务逻辑处理、智能决策支持以及用户交互等方面的应用进行系统性的研究和实践,展示了如... 详细信息

本文深入探讨了Python在企业制造集成系统中的应用,分析其在不同层面上的作用和优势,提出了一个综合性的解决方案框架。通过对Python在数据采集、业务逻辑处理、智能决策支持以及用户交互等方面的应用进行系统性的研究和实践,展示了如何利用Python构建一个高效、灵活且智能化的企业制造集成系统,以期为制造业的数字化转型提供有力的技术支持和参考。

关键词： Python开发企业制造集成系统

自动驾驶车辆换道决策行为分析及分子动力学建模

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 700-710页

作者：曲大义张可琨顾原王韬宋慧戴守晨青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 中国第一汽车集团有限公司营销中心长春130012 淄博职业技术大学人工智能与大数据学院山东淄博255300

针对自动驾驶车辆的换道决策行为,首先基于分子动力学理论研究了车辆的微观换道行为,在对换道意图进行客观性量化的基础上,进一步引入车辆间的相互作用势建立了换道决策行为的分子动力学模型。然后,系统分析了车辆换道初始时刻与换道完... 详细信息

针对自动驾驶车辆的换道决策行为,首先基于分子动力学理论研究了车辆的微观换道行为,在对换道意图进行客观性量化的基础上,进一步引入车辆间的相互作用势建立了换道决策行为的分子动力学模型。然后,系统分析了车辆换道初始时刻与换道完成时刻的关系以及车辆换道的动态影响因素,探究了微观车辆的换道行为对宏观车流的影响。最后,使用SUMO软件将SL2015换道模型与分子动力学换道模型进行仿真对比分析。结果表明,分子动力学换道模型具有较好的安全性、稳定性和实用性;本文自动驾驶车辆换道决策行为的分子动力学建模综合考虑了交通场景中的动态影响因素,能够更客观、合理地展现自动驾驶车辆的换道行为特性。

关键词：交通运输系统工程交通系统模型自动驾驶车辆分子动力学换道决策行为相互作用势

基于CFD-PBM偏置短叶片式叶轮对浮选机性能的影响

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洁净煤技术 2024年第S1期 593-597页

作者：许慧林史英祥李红旗姜兰越高航中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司中煤(天津)矿山科技有限责任公司山东科技大学机械电子工程学院

浮选机的吸气量和对气泡的破碎能力是评价其性能的关键指标，大量微细气泡可提高煤泥的选择性，提升精煤回收率。针对这一目的，提出并设计了一种偏置短叶片式叶轮，应用于煤泥浮选的自吸式机械搅拌浮选机中。采用基于CFD-PBM数值模拟... 详细信息

浮选机的吸气量和对气泡的破碎能力是评价其性能的关键指标，大量微细气泡可提高煤泥的选择性，提升精煤回收率。针对这一目的，提出并设计了一种偏置短叶片式叶轮，应用于煤泥浮选的自吸式机械搅拌浮选机中。采用基于CFD-PBM数值模拟的方法，与常规叶轮的浮选机进行对比。研究发现相较常规叶轮，偏置短叶片式叶轮可有效消减叶片吸力面回流涡产生的阻塞，叶轮的有效流道增加了8.3个百分点；短叶片可提高对气泡的切割能力，中、细粒级气泡数量显著增加，大粒级气泡仍维持在较低数量级；偏置短叶片式叶轮的吸气量提高了26.79%,浮选机槽体内含气率与气体分散特性明显提升，其可在原工况下替换常规叶轮，实现高效浮选。

关键词：浮选机偏置短叶片数值模拟气含率

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双供介高精度有压三产品旋流器分选流场

洁净煤技术 2024年第S1期 524-528页

作者：卫中宽许慧林史英祥程会朝刘培坤姜兰越中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司中煤(天津)矿山科技有限责任公司山东科技大学机械电子工程学院

常规三产品旋流器的二段旋流器只能受一段旋流器的余压被动控制，无法实现主动、在线调节。为解决这一问题，在二段旋流器上新增了供介口，通过调节二段供介的参数改善二段旋流器的分选流场。通过数值模拟的方法，研究了二段供介的流量... 详细信息

常规三产品旋流器的二段旋流器只能受一段旋流器的余压被动控制，无法实现主动、在线调节。为解决这一问题，在二段旋流器上新增了供介口，通过调节二段供介的参数改善二段旋流器的分选流场。通过数值模拟的方法，研究了二段供介的流量和密度参数对分选流场的影响，认为二段供介可以提供更高的压力梯度和切向速度，提高三产品旋流器的分选精度；根据生产需求调节二段供介参数，可以有效减少“中煤夹矸”和“矸中带煤”现象；拟合了二段供介的流量、密度对三产品旋流器出口密度的公式，对生产实践具有一定的指导意义。

关键词：三产品旋流器二段供介分选流场分选精度数值模拟

“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法

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计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1551-1570页

作者：李浩王昊琪李琳利张玉彦杨文超文笑雨张旭辉刘根张幸福刘俊崔科飞陈录城王朋静杨新宇郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室河南郑州450002 西安科技大学机械工程学院陕西西安710699 郑州恒达智控科技股份有限公司河南郑州450016 中信重工机械股份有限公司河南洛阳471003 卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公司山东青岛266000

工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机... 详细信息

工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统基本特征,建立了系统参考架构。然后,提出了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法与关键技术体系,主要包括数据驱动的快速动态建模与仿真方法、基于生成式人工智能(AI)的数字孪生快速建模方法、多模态感知与智能交互方法、虚实同步映射与模型校正方法、基于分布式计算的运行优化控制方法、“人-机-环境”安全监测与态势感知方法和基于AI agent的系统自学习与优化控制方法等。最后,通过典型案例展示了智能优化方法的应用效果。所提出的工业数字孪生系统智能优化方法为实现智能制造过程中的“人-机-环境”共融提供了重要支撑。

关键词： “人-机-环境”共融工业数字孪生系统智能制造智能优化 AI agent

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马铃薯收获机扰动分离装置设计与试验

农业机械学报 2024年第4期55卷 101-112页

作者：王兴欢魏忠彩苏国粱孟鹏祥王法明张祥彩王宪良程修沛李志合金诚谦山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255091 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 山东思代尔农业装备有限公司德州253600 山东省马铃薯生产装备智能化工程技术研究中心德州253600

针对现有的小型马铃薯收获机筛面土块破碎效果不佳而影响分离效率和收获品质等问题,结合北方马铃薯主产区收获模式和常用杆条式分离装置,设计了一款马铃薯收获机扰动分离装置。在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯的碰撞特性和... 详细信息

针对现有的小型马铃薯收获机筛面土块破碎效果不佳而影响分离效率和收获品质等问题,结合北方马铃薯主产区收获模式和常用杆条式分离装置,设计了一款马铃薯收获机扰动分离装置。在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯的碰撞特性和土块的破碎过程分析,得到影响薯块损伤和土块破碎的主要因素为扰动深度、偏心轮转速和偏心距;通过EDEM-RecurDyn耦合构建仿真模型,单因素试验得到扰动杆数量最优为4,以扰动深度、偏心轮转速和偏心距为试验因素,以马铃薯碰撞力和土块破碎率为评价指标,运用Box-Behnken中心组合设计方法进行仿真试验,对试验结果进行方差分析,利用响应面分析了各交互因素对试验指标的影响规律,结合实际工况确定影响因素最佳取值。验证试验表明:当收获机分离筛运行速度为0.7 m/s、扰动深度为51.5 mm、偏心轮转速通过调速器设为2.3 r/s、偏心距为31 mm时,土块破碎率为60.7%,电子马铃薯采集的碰撞加速度峰值平均值为790.66 m/s~2,小于马铃薯临界损伤阈值。

关键词：马铃薯收获机薯土分离装置扰动分离装置耦合仿真