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基于动态规划算法的串联式混合动力拖拉机犁耕工况能量管理研究

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中国农机化学报 2024年第10期45卷 147-153页

作者：缪皓楠尹必峰黄幼林朱亚辉解玄恽龙江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 广西玉柴机器股份有限公司广西玉林537000 江苏沃得农业机械股份有限公司江苏镇江212300

针对串联式混合动力拖拉机存在的经济性问题,采用动态规划算法优化串联式混合动力拖拉机能量管理控制策略。给出串联式混合动力拖拉机结构及主要参数,并基于MATLAB/Simulink搭建串联式混合动力拖拉机关键部件模型,基于动态规划模型及动... 详细信息

针对串联式混合动力拖拉机存在的经济性问题,采用动态规划算法优化串联式混合动力拖拉机能量管理控制策略。给出串联式混合动力拖拉机结构及主要参数,并基于MATLAB/Simulink搭建串联式混合动力拖拉机关键部件模型,基于动态规划模型及动态规划的基础理论,提出串联式混合动力拖拉机犁耕工况全局动态规划控制策略求解方法。仿真结果表明,在功率跟随和动态规划两种控制策略下,功率跟随的燃油消耗为20.625 kg,动态规划控制策略的燃油消耗为19.330 kg,与功率跟随控制策略相比,燃油消耗大约减少6.3%,经济性明显提高,说明动态规划算法的控制更加精确,效果更好,而且发动机功率大幅变化的次数减少,发动机大致工作在高效区域。

关键词：串联式混合动力拖拉机犁耕动态规划能量管理

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盐穴压缩空气储能库注采井筒体系优化设计

天然气工业 2024年第6期44卷 169-180页

作者：万继方纪文栋李景翠孙养清赵永安罗一峰吴启春中能建数字科技集团有限公司长江大学机械工程学院宝山钢铁股份有限公司百勤能源科技(广东)股份有限公司建湖县鸿达阀门管件有限公司

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连... 详细信息

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连接通道,然而受气体注采流量的限制和冲蚀作用的影响,现阶段的小通径井筒严重限制了压缩空气储能电站的装机规模。为优化储能库注采井筒体系,对大通径井口装置、耐腐蚀套管和大尺寸封隔器的设计与加工中存在的主要问题进行了分析,并结合工程实际提出了解决措施和合理化建议。研究结果表明:(1)井口装置设计需考虑到每层套管头座挂芯轴悬挂器台阶的承载强度,需要校核及验证悬挂器最小壁厚处的抗外挤强度、承受井下反压时顶丝的抗剪切强度等参数;(2)套管选材应充分考虑制造工艺及经济成本在盐穴压缩空气储能工况中的适用性,建议在易发生冲蚀处使用耐蚀合金纯管材,其余部位优选具有性价比的耐腐蚀套管;(3)大尺寸封隔器建议整体采用芯轴设计,胶筒选用氢化丁腈橡胶或四丙氟橡胶等材质,卡瓦建议采用笼式桶状。结论认为,提出的注采井筒体系设计优化措施,能够为该类型储能项目的大尺寸井筒注采体系设计与优化提供方法和思路。

关键词：盐穴 CAES 井口装置套管封隔器大尺寸注采优化设计

2A97铝锂合金喷丸表面完整性及耐腐蚀性能分析

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表面技术 2024年第15期53卷 184-193页

作者：黄浩牛金涛尹建国张朝阳王相宇乔阳济南大学机械工程学院济南250022 山东开泰抛丸机械股份有限公司山东滨州256217

目的延长2A97铝锂合金的服役寿命,提高其耐腐蚀性能。方法采用正交试验法,研究喷丸工艺对合金2A97加工表面完整性的影响。通过极差分析,获得喷丸角度、弹丸粒径、喷丸速度和覆盖率等工艺参数对表面粗糙度、残余应力和加工硬化的影响。... 详细信息

目的延长2A97铝锂合金的服役寿命,提高其耐腐蚀性能。方法采用正交试验法,研究喷丸工艺对合金2A97加工表面完整性的影响。通过极差分析,获得喷丸角度、弹丸粒径、喷丸速度和覆盖率等工艺参数对表面粗糙度、残余应力和加工硬化的影响。采用超景深三维显微镜分析2A97喷丸前后的表面形貌,采用扫描电子显微镜分析表面元素分布,采用光学显微镜表征其微观组织结构。通过动电位极化测试和表面接触角的测量,对比、评价喷丸处理对合金表面耐腐蚀性能的影响。结果喷丸处理在合金2A97表面引入了剧烈的塑性变形层,且使其表面粗糙化。与喷丸角度和覆盖率相比,喷丸速度和弹丸粒径对表面粗糙度的影响程度更大。喷丸表面的最大残余压应力为-415.54MPa,表面加工硬化程度在133%~241%之间波动。与未喷丸相比,经喷丸后试样表层组织发生了明显细化。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,喷丸试样表面表现出更好的耐腐蚀性能,表面腐蚀坑数量及大小明显降低;喷丸表面接触角均大于90°,均表现出疏水性。结论相较于铣削表面,2A97铝锂合金喷丸表面的耐腐蚀性能更加优异。

关键词： 2A97铝锂合金喷丸工艺表面完整性耐腐蚀性能润湿性

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基于自主漂移的自动驾驶车辆极限工况轨迹规划与控制

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汽车工程 2024年第10期46卷 1780-1789页

作者：卢少波代灵峰王晨辉刘丙军褚志刚谢文科重庆大学机械与运载工程学院重庆400030 长安汽车股份有限公司重庆400023

为兼顾自动驾驶车辆在极限工况下的稳定性与轨迹跟踪性能,提出了一种基于自主漂移的自动驾驶车辆轨迹规划与控制方法。基于神经网络设计了神经网络轮胎动力学模型,提升了传统魔术轮胎公式的精度。为进一步拓展自动驾驶车辆极限工况下的... 详细信息

为兼顾自动驾驶车辆在极限工况下的稳定性与轨迹跟踪性能,提出了一种基于自主漂移的自动驾驶车辆轨迹规划与控制方法。基于神经网络设计了神经网络轮胎动力学模型,提升了传统魔术轮胎公式的精度。为进一步拓展自动驾驶车辆极限工况下的稳定边界,基于漂移时轮胎饱和及最大侧滑特性结合质心侧偏角-横摆角速度相平面约束设计了漂移稳定边界,采用非线性模型预测控制(NMPC)在更大稳定范围内规划了安全漂移轨迹,并对规划轨迹进行了漂移跟踪控制。Simulink/CarSim联合仿真结果表明,该方法可充分利用漂移运动优势,在极限工况下确保车辆不发生失控,同时准确跟踪期望轨迹。

关键词：极限工况轨迹跟踪稳定性控制神经网络轮胎模型非线性模型预测控制

基于多时间尺度双扩展卡尔曼滤波的电池峰值功率估计方法

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电工技术学报 2024年第7期39卷 2225-2235页

作者：李强张凯旋袁文文许亚涵杨瑞鑫方煜潍柴动力股份有限公司潍坊261061 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

动力电池是电动汽车的技术瓶颈,其状态的高精度估计一直是行业的技术难点,不准确的状态估计值易造成安全隐患,并加速动力电池系统老化。然而,动力电池每用必衰、时变非线性、环境敏感性等特点导致对其状态的实时精准估计极具挑战性。该... 详细信息

动力电池是电动汽车的技术瓶颈,其状态的高精度估计一直是行业的技术难点,不准确的状态估计值易造成安全隐患,并加速动力电池系统老化。然而,动力电池每用必衰、时变非线性、环境敏感性等特点导致对其状态的实时精准估计极具挑战性。该文针对锂离子动力电池峰值功率估计的问题,提出基于多时间尺度滑动窗口的双扩展卡尔曼滤波(DEKF)算法,基于峰值功率测试结果更新模型参数库,实现了参数的缓时变估计。评价指标显示,动力电池全寿命、全电量区间内,变温度等条件下的验证结果表明所提算法能够准确估计电池参数和功率状态,电压误差小于40 mV。

关键词：电动汽车锂离子电池峰值功率估计双扩展卡尔曼滤波算法滑动窗口

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水泥破碎车驾驶室安装车架有限元分析优化

机械设计 2024年第6期41卷 85-89页

作者：吕胜权钟飞徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司江苏徐州221004

为了提高驾驶室安装车架的力学性能,充分发挥材料应有的承载能力,结构受力具有较好的均布性,文中应用有限元法分别模拟分析了作业工况下的应力与变形分布规律,将引导载荷传递的思路引入结构优化设计。结果表明:设计方案1,底板中间区域... 详细信息

为了提高驾驶室安装车架的力学性能,充分发挥材料应有的承载能力,结构受力具有较好的均布性,文中应用有限元法分别模拟分析了作业工况下的应力与变形分布规律,将引导载荷传递的思路引入结构优化设计。结果表明:设计方案1,底板中间区域不适于作为载荷的支撑终点,矩形截面结构不适于承受前后方向的冲击载荷;设计方案2,通过调整菱形截面结构的夹角及分配两条传递线路承担载荷的比例,以实现提高材料利用率的目的;设计方案3,采用局部点承载转化为区域承载方式达到结构应力分布的均布性,结构连接点的对应布置是为了转化局部区域受拉或受压状态,实现整个结构承载稳定性和可靠性的提升。

关键词：水泥破碎车强度刚度有限元分析结构优化

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数字孪生多模态视觉推理的神经-符号系统

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1571-1586页

作者：郑杭彬刘天元郑汉垚左戴悦鲍劲松王森东华大学机械工程学院上海201620 上海宝信软件股份有限公司上海201900

面对数字孪生在多模态视觉数据融合中的异质性和动态性挑战,提出一种结合深度学习与符号智能的方法。该方法通过深度神经网络对视觉数据进行实时解析,并借助符号系统存储的知识和事件响应规则,实现对复杂推理过程的自主管理。为提高系... 详细信息

面对数字孪生在多模态视觉数据融合中的异质性和动态性挑战,提出一种结合深度学习与符号智能的方法。该方法通过深度神经网络对视觉数据进行实时解析,并借助符号系统存储的知识和事件响应规则,实现对复杂推理过程的自主管理。为提高系统对物理世界变化的适应性,提出一种融合多模态信息和外部知识的增强推理机制,该机制能有效地整合来自传感器的实时数据和历史知识库中的信息,以支持更加准确和合理的决策制定。以退役锂电池拆解过程为案例验证表明,该方法不仅能够在多模态数据环境中实现高准确率的识别和分析,还能够基于推理机制生成合理且逻辑一致的操作建议,有效提升了拆解效率和安全性。

关键词：数字孪生多模态视觉推理神经符号系统锂电池拆解

聚多巴胺修饰的Ag/AgCl参比电极的制备及其性能试验

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江苏大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 490-496页

作者：张西良苏小青陈成徐云峰江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 蓝深集团股份有限公司江苏南京211500

为了适应栽培基质等非均相体系pH值的在线检测,并提供稳定的参考电位,采用磁控溅射沉积银膜、NaClO溶液氯化获得的AgCl层和多巴胺沉积修饰膜,研制了聚多巴胺修饰的Ag/AgCl固体薄膜参比电极,并在沉积时间分别为4、8、12、16 h时,对聚多... 详细信息

为了适应栽培基质等非均相体系pH值的在线检测,并提供稳定的参考电位,采用磁控溅射沉积银膜、NaClO溶液氯化获得的AgCl层和多巴胺沉积修饰膜,研制了聚多巴胺修饰的Ag/AgCl固体薄膜参比电极,并在沉积时间分别为4、8、12、16 h时,对聚多巴胺修饰的参比电极在磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS)中的稳定性、可逆性和循环伏安特性曲线进行了对比测试.结果表明:参比电极在PBS溶液中电位标准差均约为1.00 mV,在不同pH缓冲溶液中均能够恢复到相对稳定的电位,且偏差小于5.00 mV,具有良好的可逆性;在50次循环伏安试验中电位漂移很小;根据参比电极的氯离子灵敏度为2.00~2.50 mV/pCl,聚多巴胺修饰的参比电极对氯离子浓度不敏感,证实聚多巴胺修饰的参比电极可以用作参比电极;沉积时间为12 h时的参比电极在各项试验中综合性能表现最优,应用试验表明该参比电极更适用于开展栽培基质pH检测.

关键词：参比电极聚合物膜电化学行为表面改性沉积时间

面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略

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西安交通大学学报 2024年第2期58卷 146-156页

作者：张泽宇惠记庄许仕伟耿麒卜正锋长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 西藏天路股份有限公司博士后工作站拉萨850000 陕西航天动力高科技股份有限公司西安710077

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题,提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先,在装载机功率与力学平衡的基础上,构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台,并通过装载机循环工况采集到的实验数... 详细信息

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题,提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先,在装载机功率与力学平衡的基础上,构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台,并通过装载机循环工况采集到的实验数据验证了其有效性和可靠性;其次,基于发动机与液力变矩器台架实验,研究了ZL50型装载机的牵引特性,对比了其在起步、举升、铲掘、匀速4种不同牵引阶段的动力性能,分析了液力变矩器的闭锁点对装载机动力性、平顺性和经济性的影响;最后,提出了面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略,并对优化前后的装载机效能进行了对比分析。研究结果表明:在相同的V型循环工况下,采用所提出的控制策略,装载机等油耗输出能量从372.69 kW·h·mL^(-1)提高到420.51 kW·h·mL^(-1),整机效能提高了约12.8%。所提策略可为大型工程机械传动效率低、燃料消耗大、污染排放严重等问题提供解决方案。

关键词：装载机传动系统液力变矩器变速箱协同控制