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基于粒度聚类的转炉炼钢氧气消耗量预测

自动化学报 2024年第1期50卷 132-142页

作者：阳青锋赖旭芝杜胜胡杰陈略峰吴敏中国地质大学(武汉)自动化学院武汉430074 复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室武汉430074 地球探测智能化技术教育部工程研究中心武汉430074

转炉炼钢是钢铁企业的主要耗氧工序,预测转炉炼钢的氧气消耗量对氧气系统合理调度、保证生产安全具有重要意义.考虑到转炉冶炼工况多、钢种数据粒度不统一,提出一种基于粒度聚类的转炉炼钢氧气消耗量预测方法.首先,利用孤立森林异常检... 详细信息

转炉炼钢是钢铁企业的主要耗氧工序,预测转炉炼钢的氧气消耗量对氧气系统合理调度、保证生产安全具有重要意义.考虑到转炉冶炼工况多、钢种数据粒度不统一,提出一种基于粒度聚类的转炉炼钢氧气消耗量预测方法.首先,利用孤立森林异常检测法剔除历史数据库中的异常数据;接着,采用皮尔逊相关性分析和互信息相关系数选取相关影响因子,对不同钢种数据进行信息粒化,实现数据特征提取和维度统一,使用模糊C均值(Fuzzy C-means,FCM)划分工况并建立不同工况下的氧气消耗量预测子模型;最后,利用企业的实际生产数据进行实验,验证所提方法的准确性和有效性.

关键词：转炉炼钢氧气消耗预测信息粒化工况识别

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基于宽度学习系统的气动波纹管驱动器无模型跟踪控制

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控制与决策 2024年第1期39卷 121-128页

作者：赵诗影闫泽孟庆鑫肖怀赖旭芝吴敏中国地质大学(武汉)自动化学院武汉430074 中国地址大学(武汉)复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室武汉430074 中国地址大学(武汉)地球探测智能化技术教育部工程研究中心武汉430074

针对一款具有波纹管外形的充气伸长型气动软体驱动器(简称“气动波纹管驱动器”),提出一种基于宽度学习系统的无模型跟踪控制方法,使该驱动器有效跟踪期望轨迹.首先,介绍气动波纹管驱动器结构,以及气动波纹管驱动器整体实验平台工作原理... 详细信息

针对一款具有波纹管外形的充气伸长型气动软体驱动器(简称“气动波纹管驱动器”),提出一种基于宽度学习系统的无模型跟踪控制方法,使该驱动器有效跟踪期望轨迹.首先,介绍气动波纹管驱动器结构,以及气动波纹管驱动器整体实验平台工作原理.根据驱动器实时位置信息提出一种基于宽度学习系统的跟踪控制方法,受PID跟踪控制方法中积分项作用的启发,所提出控制方法不仅采用系统跟踪误差作为宽度学习系统的输入之一,还将跟踪误差对时间的积分项作为另一输入以消除期望轨迹与实际轨迹间的恒定偏差.然后,采用宽度学习系统计算得到控制气压,同时,利用基于梯度下降法的学习律在线调整宽度学习系统权值,进而减小驱动器跟踪误差.最后,通过实验验证所提出方法的有效性.所提出方法无需建立驱动器模型,能够简化控制器设计步骤,且与深度神经网络控制方法相比,能在避免计算量过大的前提下实现较高的跟踪控制精度.

关键词：气动软体驱动器气动波纹管驱动器软体机器人宽度学习系统无模型跟踪控制梯度下降

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基于U⁃Rnet的重力全张量梯度数据反演

石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 331-342页

作者：祁锐李厚朴胡佳心罗莎海军工程大学基础部湖北武汉430033 海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 上海联影智能医疗科技有限公司上海200100 中国地质大学(武汉)数理学院湖北武汉430074

重力反演是通过地表信息获取地下地质体空间结构与物理性质的重要手段之一。每个重力梯度分量反映不同的地质体信息,联合重力梯度分量进行重力反演能够更好地研究地下密度异常体的形态和分布。为此,提出基于神经网络的重力全张量梯度数... 详细信息

重力反演是通过地表信息获取地下地质体空间结构与物理性质的重要手段之一。每个重力梯度分量反映不同的地质体信息,联合重力梯度分量进行重力反演能够更好地研究地下密度异常体的形态和分布。为此,提出基于神经网络的重力全张量梯度数据反演算法,将U⁃Rnet网络应用于重力全张量数据的三维反演问题。为了检验该算法的有效性,采用六种典型模型进行模拟实验,获得了具有清晰边界和稀疏的反演结果。首先,对比L2和Tversky两种损失函数的反演结果,后者的反演结果能更清晰地反映模型的边界位置;然后,对不同梯度张量组合进行反演,四组实验结果在三个方向(x、y、z)上具有不同的反演精度,组合四的误差最低;最后,将该方法应用于美国德克萨斯州文顿盐丘的FTG数据,反演结果与实际地质信息基本吻合。

关键词：梯度张量 U⁃Rnet网络正演重力反演文顿盐丘

TC4钛合金表面超音速火焰喷涂防护涂层及其摩擦学性能研究

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表面技术 2024年第5期53卷 69-77页

作者：刘畅张春晖杜鹏程许建亮高名传陈同舟武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 武汉船用机械有限责任公司武汉430080 凌云科技集团有限责任公司武汉430030

目的改善钛合金零部件之间因相对滑动造成的磨损,提升钛合金零部件的使用寿命。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在TC4钛合金表面上制备Cr_(3)C_(2)-NiCr、Ni50和NiCr涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等分析涂层的显微结构... 详细信息

目的改善钛合金零部件之间因相对滑动造成的磨损,提升钛合金零部件的使用寿命。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在TC4钛合金表面上制备Cr_(3)C_(2)-NiCr、Ni50和NiCr涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等分析涂层的显微结构及力学性能,采用多功能摩擦磨损试验机及白光共焦三维形貌仪测试和分析不同涂层与TC4钛合金在干摩擦条件下的摩擦学性能。结果Ni50和NiCr涂层的硬度分别为680HV0.3和438HV0.3,低于Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层硬度1120HV0.3。在高载荷作用下,由于Ni50和NiCr涂层的硬度较低,导致其颗粒界面出现裂纹,断裂韧性测试表现低于Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层。3种涂层的摩擦系数及波动均大于TC4钛合金基材。Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层对TC4的切削和NiCr涂层对TC4的黏着导致了TC4对磨副的严重磨损。中等硬度的Ni50涂层对TC4的切削和黏着作用分别弱于Cr_(3)C_(2)-NiCr和NiCr涂层,TC4对磨副的磨损损失最低。结论采用超音速火焰喷涂技术制备Ni50涂层可以降低TC4钛合金基体和摩擦副的黏着磨损损失,本研究为钛合金表面耐磨涂层的设计和提高钛合金零部件间的摩擦性能提供了一种可行的方案。

关键词： HVOF TC4钛合金 Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层 Ni50涂层断裂韧性摩擦学性能

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竖直管高度对空调分液器影响的数值模拟

制冷与空调 2024年

作者：刘杰代传民吕红梅朱福临栗江涛青岛海尔智能技术研发有限公司

空调分液器的分液均匀性影响流经换热器不同支路的制冷剂质量流量,对空调性能具有较大影响。使用VOF多相流模型研究了11路文丘里型分液器前竖直管段的高度对其分液均匀性和压降的影响。结果表明:1)随着分液器竖直管段高度的增加,不同出... 详细信息

空调分液器的分液均匀性影响流经换热器不同支路的制冷剂质量流量,对空调性能具有较大影响。使用VOF多相流模型研究了11路文丘里型分液器前竖直管段的高度对其分液均匀性和压降的影响。结果表明:1)随着分液器竖直管段高度的增加,不同出口的制冷剂质量流量偏差率先减小后增大,当竖直高度为120mm时,质量流量偏差率最小,其最小值为1.63%;2)分液器的压降随着竖直管段高度的增加逐渐增大;3)随着进口质量流量的增加,不同出口的质量流量偏差率逐渐降低。

关键词：空调分液器两相流数值模拟

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自适应模糊控制尾翼设计及其制动性能研究

汽车工程 2024年第6期46卷 1085-1095页

作者：陈一哲汤逸群王辉秦博梁石平杨柳武汉理工大学汽车工程学院武汉430070 光瑞融科汽车科技(武汉)有限公司武汉430056 襄阳光瑞汽车零部件有限公司襄阳441100

汽车尾翼是性能车、跑车中关键零部件之一,对汽车的驾驶性能和稳定性有着较大影响。在汽车行驶过程中,车速、加速度和转向角都是不断变化的,传统尾翼系统设计方法无法兼顾控制系统输入输出之间的非线性关系,以及输入的不确定性。本文提... 详细信息

汽车尾翼是性能车、跑车中关键零部件之一,对汽车的驾驶性能和稳定性有着较大影响。在汽车行驶过程中,车速、加速度和转向角都是不断变化的,传统尾翼系统设计方法无法兼顾控制系统输入输出之间的非线性关系,以及输入的不确定性。本文提出基于模糊控制的汽车尾翼设计方法用于解决上述问题,研究了车速和制动踏板行程与尾翼攻角之间的关系,设计了自适应尾翼的执行机构并进行稳定性分析,并对加装尾翼后的车辆进行了制动性能仿真验证。研究结果表明:采用模糊控制策略可以在车辆行驶过程中自适应控制尾翼位置;设计的机构保证了尾翼传动过程所需的大传动比,并使尾翼能保持在目标位置;使用优化后的尾翼,在低速时驾驶的稳定性良好,而在高速时的制动性能提高了4.7%,制动距离由38.2缩短至36.9 m,缩短了3.3%。本研究提供了一种自适应车况的汽车尾翼设计思路,可以为汽车尾翼技术提升和产业应用提供参考。

关键词：尾翼自适应模糊控制制动性能 CFD分析传递函数

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基于多维关联规则的车辆故障码解耦方法研究

汽车工程 2024年第1期46卷 161-169页

作者：胡杰卿海华魏敏耿黄政张潇陈林武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室现代零部件技术湖北省协同创新中心新能源与智能网联车湖北工程技术研究中心武汉430070 上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州545000

本文提出一种针对车辆复杂耦合故障的故障码(DTC)解耦方法。首先由车辆故障自诊断原理及故障信号传播过程分析故障码的复杂关联性,结合关联规则技术挖掘故障码间强关联关系,并定义故障码多维关联规则;其次由故障码数据集特征,改进适用... 详细信息

本文提出一种针对车辆复杂耦合故障的故障码(DTC)解耦方法。首先由车辆故障自诊断原理及故障信号传播过程分析故障码的复杂关联性,结合关联规则技术挖掘故障码间强关联关系,并定义故障码多维关联规则;其次由故障码数据集特征,改进适用于故障码多维关联规则挖掘的FP-Growth算法;最后由多维关联规则构建故障码关联知识图谱,结合图论实现复杂故障码解耦。结果表明,该方法能有效降低故障码的数量及复杂度,提升基于故障码检修故障的效率。

关键词：故障码解耦多维关联规则知识图谱

基于WOA-VMD和香农熵的锂电池早期故障诊断研究

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汽车工程 2024年第7期46卷 1189-1196页

作者：胡杰程雅钰余海贾超明卿海华武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 能源与智能网联车工程技术研究中心武汉430070

针对当前电池管理系统无法诊断早期故障的问题,本文提出了一种基于WOA-VMD和香农熵的锂电池早期故障诊断方法。首先引入鲸鱼优化算法对变分模态分解算法进行参数寻优,提高变分模态分解算法的分解效果,使之分解得到包含更多故障特征信息... 详细信息

针对当前电池管理系统无法诊断早期故障的问题,本文提出了一种基于WOA-VMD和香农熵的锂电池早期故障诊断方法。首先引入鲸鱼优化算法对变分模态分解算法进行参数寻优,提高变分模态分解算法的分解效果,使之分解得到包含更多故障特征信息的本征模态函数分量,再对单体电池电压信号进行分解重构,减少测量噪声和额外激励电压造成的影响。进而采用滑动窗口计算单体电压的香农熵极差和单体电压离差的总体香农熵,设置合适的阈值进行早期故障诊断。经过实际车辆数据验证,该方法可以提前10 min左右进行故障预警,且对于无故障车辆不会产生虚假预警,具有较强的鲁棒性和可靠性。

关键词：鲸鱼算法变分模态分解算法香农熵故障诊断

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高海拔特高压换流变压器冷却性能修正研究

高电压技术 2024年第1期50卷 242-249页

作者：刘冀邱张珊珊熊凌飞张进王尧玄卢理成国家电网有限公司特高压事业部北京100031 西安西电变压器有限责任公司西安710075 国网经济技术研究院有限公司北京102209 国网智能电网研究院有限公司北京102209

川藏高原是我国的资源富矿,随着藏东南能源大开发,预计建设多个特高压直流工程,而特高压换流变压器是特高压输电工程中至关重要的设备,散热是保证其安全运行的关键。现有标准制定时工程未面临超高海拔特高压工程,为避免变压器的热设计... 详细信息

川藏高原是我国的资源富矿,随着藏东南能源大开发,预计建设多个特高压直流工程,而特高压换流变压器是特高压输电工程中至关重要的设备,散热是保证其安全运行的关键。现有标准制定时工程未面临超高海拔特高压工程,为避免变压器的热设计裕量选择不当而影响设备安全稳定运行情况的发生,标准适用性可以继续深入论证。主要对强油循环风冷却器在不同海拔下冷却容量、换流变压器顶部油温升进行理论分析与仿真计算的对比验证。同时利用环境气候模拟实验室完成不同海拔高度下冷却容量的测试试验,通过对试验结果与理论计算的对比验证,给出了不同海拔条件下风冷却器冷却容量的修正建议,即海拔2000~5000m范围内,在2000m基础上,海拔每升高250 m温升限值降低0.75 K。这为高海拔环境下换流变压器的冷却系统设计和标准修订提供了参考依据,对用于高海拔环境下换流变压器的热设计和可靠性评估有一定指导意义。

关键词：高海拔强油循环风冷冷却器冷却容量变压器温升冷却容量修正温升修正