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磷酸铁锂电池二阶可变阻容的模型研究

机械设计与制造 2024年第4期398卷 23-27页

作者：王维强蔡凡昌严运兵武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430065

精确的电池模型是动力电池荷电状态(State of Charge,SOC)估计的基础,提高模型精度可从电池内部特性出发。提出二阶阻容可变参数等效电路模型,能够反映电池内部双极化效应,同时用可变的参数描述电池内部动态变化过程。通过对锂离子电池... 详细信息

精确的电池模型是动力电池荷电状态(State of Charge,SOC)估计的基础,提高模型精度可从电池内部特性出发。提出二阶阻容可变参数等效电路模型,能够反映电池内部双极化效应,同时用可变的参数描述电池内部动态变化过程。通过对锂离子电池充放电实验和HPPC测试,结合MATLAB拟合工具,辨识出不同SOC下各参数的值,基于SIMULINK搭建仿真模型。对比仿真结果,所建立模型的端电压平均误差为12.36mV,相比于固定参数传统模型的31.50mV,精度提高了60.76%,更能准确描述锂离子电池内部的静动态特性。

关键词：锂离子电池二阶阻容模型可变参数参数辨识 SIMULINK仿真

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汽车空调风道风量分配和气动噪声优化研究

机械设计与制造 2024年第4期398卷 346-350页

作者：王华伟朱帅王博胡溧武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430081

汽车空调的除霜风道存在的风量分配不合理和噪声较大的问题,严重影响了汽车的舒适性,针对以上问题,本文以某款汽车暖通空调为研究对象,从汽车空调风道引起的气动噪声入手,结合实验和仿真对空调的除霜风道进行优化研究。通过仿真分析找... 详细信息

汽车空调的除霜风道存在的风量分配不合理和噪声较大的问题,严重影响了汽车的舒适性,针对以上问题,本文以某款汽车暖通空调为研究对象,从汽车空调风道引起的气动噪声入手,结合实验和仿真对空调的除霜风道进行优化研究。通过仿真分析找出除霜风道引起风量分配不合理和噪声较大的原因,研究发现,减少转弯、扩大出风口、做好气流分离设计和涡流区的过渡等优化可以保证各个出风口的风量分配充足均匀的情况下,优化后风道可使车内噪声最大降低6dB,并在风量台和半消声室进行实验测试,验证了优化方案的有效性,可为汽车空调降噪研究提供方法和实践基础。

关键词：空调测试除霜风道气动噪声风量分配

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站-桥同位合建工程中地下结构的地震响应

土木与环境工程学报（中英文） 2024年第2期46卷 42-50页

作者：张胜郑俊杰章荣军杨文钰华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074 武汉大学土木建筑工程学院武汉430072

地铁车站与高架桥同位合建(站-桥合建)工程能缓解城市交通拥堵和节约建造空间,但其动力响应机制和地下结构地震反应特性不甚明确。利用有限差分软件建立站-桥合建工况和单一车站工况对应的三维模型,首先进行静力计算,分析两类工况的受... 详细信息

地铁车站与高架桥同位合建(站-桥合建)工程能缓解城市交通拥堵和节约建造空间,但其动力响应机制和地下结构地震反应特性不甚明确。利用有限差分软件建立站-桥合建工况和单一车站工况对应的三维模型,首先进行静力计算,分析两类工况的受力变形规律,在此基础上分析在输入El-Centro波和Kobe波时两类工况中地铁车站的层间位移角、应力变化规律以及薄弱位置;最后深入研究高架桥的桥梁荷载和高度对地铁车站地震反应的影响规律。结果表明:随着基岩输入加速度的增加,高架桥对地铁车站层间位移角和最大应力的影响增大;站-桥合建工况中车站楼板两端容易发生受拉破坏,大震时应增加对车站中柱的关注;层间位移角随桥梁荷载线性增加,随桥梁高度非线性增加,应力随两者均呈线性增加。

关键词：站-桥合建工程高架桥地铁车站地震响应桥梁特性

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多模型自校准扩展Kalman滤波方法

航空动力学报 2024年第4期39卷 120-126页

作者：杨海峰王金娜王宇翔工业和信息化部高新技术司北京100804 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多... 详细信息

基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多模型自校准Kalman滤波方法(MSKF)的适用范围扩展到了非线性领域。该方法同时采用EKF与SEKF进行计算,根据贝叶斯定理实时分配两者先验估计值的权重,通过加权融合进而得到最终的状态估计。本文方法不仅解决了非线性系统状态方程受未知输入影响时EKF滤波发散的问题,而且在未知输入为零时的滤波精度与SEKF相比也更高,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达4%,具有更强的适应性和鲁棒性。

关键词：自校准滤波多模型估计扩展Kalman滤波未知输入故障诊断

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多模型自校准Kalman滤波方法

航空动力学报 2024年第3期39卷 139-145页

作者：杨海峰王金娜王宇翔工业和信息化部高新技术司北京100804 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

基于自校准Kalman滤波方法和多模型估计理论,针对工程实际中未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)对系统状态方程的影响问题,提出了一种多模型自校准Kalman滤波方法。该方法同时采用自校准Kalman滤波和标准Kalman滤波进行运算,并根... 详细信息

基于自校准Kalman滤波方法和多模型估计理论,针对工程实际中未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)对系统状态方程的影响问题,提出了一种多模型自校准Kalman滤波方法。该方法同时采用自校准Kalman滤波和标准Kalman滤波进行运算,并根据贝叶斯定理自动分配两种方法滤波值的权重,通过加权融合得到最终的滤波结果。与自校准Kalman滤波方法相比,多模型自校准Kalman滤波方法既能有效地补偿非零未知输入的影响,又明显改善了系统在未知输入为零时的滤波精度,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达10%以上,具有更强的适应性和鲁棒性。

关键词：自校准滤波多模型估计 Kalman滤波未知输入故障诊断

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基于多级注意关系知识蒸馏的分心驾驶行为识别

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武汉科技大学学报 2024年

作者：王有福邓超武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉科技大学智能汽车工程研究院

分心驾驶对交通安全造成严重威胁，建立一种轻量、高精度的分心驾驶识别模型至关重要。本文基于多级梯度注意的关系知识蒸馏提出了一种轻量化分心驾驶行为识别模型。首先将关系知识蒸馏算法应用到分心驾驶行为识别中，提取分心驾驶特征... 详细信息

分心驾驶对交通安全造成严重威胁，建立一种轻量、高精度的分心驾驶识别模型至关重要。本文基于多级梯度注意的关系知识蒸馏提出了一种轻量化分心驾驶行为识别模型。首先将关系知识蒸馏算法应用到分心驾驶行为识别中，提取分心驾驶特征图的有用特征；其次，用基于梯度注意的多级特征图代替原算法中的特征图，以更好的提取不同种类的分心驾驶行为的关键区域；最后重新设计了改进关系知识蒸馏的蒸馏损失，以提高蒸馏性能。在SF和AUC分心驾驶数据集上实现了99.58%和99.00%的识别准确率，且模型参数量仅为4.47×106，识别精度和模型规模均优于其他主流模型，满足实际应用中的轻量高效要求。

关键词：分心驾驶行为识别关系知识蒸馏梯度注意多级特征蒸馏损失

考虑切削能耗和表面质量的CFRP加工工艺参数优化决策

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中国机械工程 2024年

作者：鄢威王欣怡张华朱硕江志刚武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室

随着碳纤维复合材料（CFRP）应用范围的日益广泛，其二次加工的能耗问题凸显。由于CFRP的非均质性与各向异性，其加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂，导致现有相关经验公式难以适用。基于此，本文以CFRP二次加工的切... 详细信息

随着碳纤维复合材料（CFRP）应用范围的日益广泛，其二次加工的能耗问题凸显。由于CFRP的非均质性与各向异性，其加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂，导致现有相关经验公式难以适用。基于此，本文以CFRP二次加工的切削力分析为切入点，对考虑能耗和质量的CFRP加工工艺参数优化决策问题开展研究。首先，分析纤维方向角对CFRP加工形式的影响，推导了切削力模型；其次建立了以切削三要素和纤维方向角为变量，以切削能耗和表面粗糙度为目标的多目标优化模型，并提出了多样化突变驱动的粒子群优化算法(DM-PSO)与层次分析法(AHP)集成的工艺参数优化决策方法；最后，通过铣削实验设计，验证了上述模型和方法的可行性和优越性。

关键词：碳纤维复合材料加工工艺参数优化决策加工能耗表面粗糙度

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增材制造用碳纤维预浸料制备技术研究进展

复合材料学报 2024年

作者：皮展鹏杨磊欧阳震闫春泽史玉升华中科技大学材料科学与工程学院武汉理工大学交通与物流工程学院

碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Composite，CFRP）具有力具有轻质、高强、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、热力学性能优异等特点，是航空航天、军工装备、医疗设备、轨道交通和新能源产业等领域理想的零部件原材料。碳纤维预... 详细信息

碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Composite，CFRP）具有力具有轻质、高强、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、热力学性能优异等特点，是航空航天、军工装备、医疗设备、轨道交通和新能源产业等领域理想的零部件原材料。碳纤维预浸料是CFRP制备过程的中间制品，其优劣决定了复合材料的最终性能。增材制造可以低成本快速成型复杂零件，因此针对增材制造技术的碳纤维预浸料研发成为研究热点。增材制造用碳纤维预浸料的制备可以分为放卷、展纱、改性、浸渍以及冷却收卷几部分。本文总结了增材制造用碳纤维预浸料的制备技术的研究现状，总结了不同工艺的原理特点并详细说明了不同工艺对增材制造用碳纤维预浸料乃至复合材料的影响，最后对目前增材制造用碳纤维预浸料的制备工艺存在的问题做了总结并对其发展方向做了展望。

关键词：碳纤维增材制造预浸料表面改性工艺浸渍工艺

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智能公交无人场站场景构建及调度策略研究

武汉大学学报（工学版） 2024年第4期57卷 509-518页

作者：刘攀郑肖飞杜立华徐朋月河南科技大学车辆与交通工程学院河南洛阳471003

针对无人公交场站通行效率低、调度不规律等问题,提出无人场站虚拟场景的构建方法,建立车-路-云一体化环境下的无人公交调度仿真平台。根据高精卫星地图和场站内部场景要素尺寸、位置等信息,利用PreScan软件构建无人场站场景模型,利用Tr... 详细信息

针对无人公交场站通行效率低、调度不规律等问题,提出无人场站虚拟场景的构建方法,建立车-路-云一体化环境下的无人公交调度仿真平台。根据高精卫星地图和场站内部场景要素尺寸、位置等信息,利用PreScan软件构建无人场站场景模型,利用Trucksim软件构建车辆整车模型和横纵向动力学模型;考虑无人公交电池荷电状态(state of charge,SOC)、场站内部充电位和停车位的分布情况,设计了无人公交场站全局调度策略,确定无人公交停车、充电方案和充电标准,基于改进的Dijkstra算法规划无人公交行驶路径。为验证该场景模型及调度规划策略的有效性,基于PreScan、Trucksim和Matlab/Simulink构建无人场站综合仿真平台,结合实车传感器采集的行驶信息,验证了该平台的可靠性。通过综合仿真平台数据和实车测试数据对比可得,无人场站整体通行效率提高了14.30%。

关键词：无人公交场站场景构建无人公交调度策略路径规划