2023年第46卷第4期文章目次

2023, 46(4):1-12. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.118

[摘要](318) [HTML](74) [PDF 5.00 M](524)

摘要:
车辆速度预测能为新能源汽车的能量管理策略提供重要的信息，但要准确地预测车速存在诸多困难。为克服交通状况、车辆类型和驾驶员意图等确定或随机因素对车速预测造成干扰的问题，提出了一种基于DK（DTW-based K-means）聚类模型的多工况速度预测器，该预测器通过DK模型对车速序列进行工况划分，并结合一维卷积神经网络和长短期记忆神经网络预测各工况下的未来车速。基于所提出的预测器，讨论了不同的输入序列长度及聚簇数对该预测器的影响，并比较了该预测器与其他常用模型的性能。结果表明，该预测器具有较好的多工况适应性，预测精度比其他模型更高。

2 基于温变双极化模型的锂离子电池荷电状态估计

刘长贺，胡明辉，李兰

2023, 46(4):13-26. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.126

[摘要](348) [HTML](65) [PDF 5.24 M](710)

摘要:
电池荷电状态（SOC）的准确估计对延长电池使用寿命、提高电池利用率和保障电池安全性具有重要意义。在不同环境温度下进行了锂离子电池的基本性能试验和动态工况试验，建立了温变双极化等效电路模型。基于该模型，采用H无穷滤波算法代替传统的扩展卡尔曼滤波算法，在无需假设过程噪声和测量噪声均服从高斯分布的前提下，实现了SOC的精确估计。在考虑温变和电池模型存在误差的条件下进行验证，不同温度条件下的SOC估计最大误差保持在±0.03范围内，证明了所提出的SOC估计算法具有较高的温度适应性和鲁棒性。

3 质子交换膜燃料电池发动机热管理特性仿真分析

孙铁生，陈山，孙红，李洁

2023, 46(4):27-36. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.127

[摘要](319) [HTML](77) [PDF 2.07 M](703)

摘要:
为解决质子交换膜燃料电池发动机在功率变化时热管理系统温度不稳定、进出口冷却液温差大等问题，使用LMS AMESim仿真软件，以30 kW质子交换膜燃料电池发动机为基础，考虑整车的功率变化和驾驶员需求等因素，建立质子交换膜燃料电池发动机热管理系统模型。使用燃料电池发动机标定工况来分析热管理系统各个部件的冷却液温度和压力情况；采用新欧洲驾驶循环（NEDC）工况进行质子交换膜燃料电池热管理仿真测试。结果表明，所建立的热管理系统可以在NEDC工况下保持温度稳定，进出口冷却液最高温差约为5.6 ℃，可为质子交换膜燃料电池发动机热管理试验研究及测试提供一定的依据和指导。

4 天气影响下基于风险评估的电动汽车光伏充电站需求响应

颜勤，涂晓帆

2023, 46(4):37-45. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.202

[摘要](369) [HTML](54) [PDF 2.21 M](613)

摘要:
在“碳达峰、碳中和”背景下，新能源发电逐渐占主导地位，电动汽车数量增长显著，电动汽车光伏充电站将在需求响应方面有重要作用。该文提出一种天气影响下基于风险评估的电动汽车光伏充电站的需求响应方案，根据构建的“预测—预防—响应”三阶段流程图，结合电网及天气的地理信息系统(geographic information system, GIS)数据进行多层时空数据整合分析，作出风险地图；并据此进行天气对用户影响的风险评估，对装备有光伏发电的电动汽车充电站的运行成本进行建模，优化充电站资源在日前储备市场的参与方案；在用户参与下分别进行需求侧管理(demand side management, DSM)和停电应急管理(outage management, OM)，并进行案例研究。该文研究能有效预测天气对电力用户影响并将其可视化，并验证了带有光伏发电的电动汽车充电站，有助于减轻天气对电力供应造成负面影响的作用。

5 动态无线充电系统功率波动抑制技术研究

殷勇，许本超，王成亮，肖宇华

2023, 46(4):46-51. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.04.005

[摘要](240) [HTML](50) [PDF 1.81 M](591)

摘要:
设计了一种新型的双通道动态无线充电系统耦合机构，以解决动态无线充电系统在分段式发射导轨切换处的功率跌落问题。通过LCC-LCC型补偿拓扑，设计了两路能量传输通道，利用LCC-LCC补偿拓扑的恒流特性，推导了系统输出以及损耗与两通道耦合参数之间的关系，实现了较为稳定的功率传输，提升了系统的抗偏移特性以及抗跌落能力。最后对所提方法进行了仿真和实验，验证了双通道动态无线电能传输方案的可行性。

6 LCC-S型无线电能传输系统的磁耦合机构参数多目标优化技术

马涛，苏玉刚，王子驰，于士京，王智慧

2023, 46(4):52-63. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.04.006

[摘要](226) [HTML](85) [PDF 2.88 M](832)

摘要:
为了解决MC-WPT系统中磁耦合机构参数设计缺乏系统性的优化方法问题，以2个平面螺旋线圈构成的电磁耦合机构作为研究及优化对象，针对LCC-S型WPT系统，提出一种磁耦合机构参数多目标优化方法。以线圈半径、传输距离和线圈匝数3个耦合机构几何参数作为决策变量，以系统传输效率、传输功率与总谐波畸变率为目标函数，利用基于带精英策略的非支配排序遗传算法II（NSGA-II）对MC-WPT系统进行优化，得到了3个目标函数的Pareto解集。最后，将优化后的参数带入MATLAB/Simulink仿真模型中对系统进行仿真，并搭建了一套实验装置进行实验验证，仿真和实验结果证明了提出的多目标优化方法的可行性和有效性。研究提出的MC-WPT系统磁耦合机构参数多目标优化方法能够为MC-WPT系统耦合机构参数的设计提供理论性指导。

7 考虑现浇楼板影响的砖砌墙体抗震性能研究

张倚天，解圆聪，张望喜，何超，岳风华，陈乐球，易伟建

2023, 46(4):64-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.04.007

[摘要](254) [HTML](59) [PDF 2.37 M](522)

摘要:
基于ABAQUS建立砌体墙片有限元模型，与选取的试验墙片结果进行对比，验证有限元模拟的可信度；再利用有限元模型分别研究现浇楼板、砂浆强度、圈梁截面尺寸、墙顶竖向压应力、开洞率和墙片高宽比对砌体墙片抗震性能的影响。结果表明，现浇楼板、构造柱和圈梁共同构成整体，加强了对墙片的约束，减轻了墙片的损伤；提高砂浆强度等级，墙片的承载力和延性将增大；适当的圈梁截面尺寸能有效减轻墙片的破坏程度；适当的墙顶竖向压应力能显著降低墙片的破坏程度；墙片开洞会降低其承载力和位移延性；增大墙片的高宽比，墙片的承载力将减小，且墙片主要破坏形式从剪切型破坏转化成弯曲型破坏。

8 周期特性下网架结构振动特性分析

苟海朝，路国运

2023, 46(4):78-88. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.04.008

[摘要](258) [HTML](69) [PDF 3.76 M](577)

摘要:
针对工程结构减隔振需求，基于网架结构的周期特性对其进行减隔振性能分析。通过改变节点质量、杆件截面参数，分析其对网架结构减振性能的影响;再对实际工程网架-悬挂吊车结构进行分析，运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型，在隔振系统中评价该结构的隔振性能。结果表明，网架结构具有一定抑制振动效果，可通过调节杆件截面刚度来影响结构的带隙特征以实现预期减隔振效果；增加网架节点质量，可以很好地改变结构振动特性，尤其是对高频阶段有较好的抑制作用，但减振效果与截面刚度呈负相关；网架-悬挂吊车结构双层隔振系统具有良好隔振效果。合理运用网架结构的周期特性，对结构进行优化布置，可以有针对性地增强网架结构的减振性能。

9 5G基站自适应天馈系统设计与建模

沈煜航，王晟

2023, 46(4):89-96. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.04.009

[摘要](248) [HTML](57) [PDF 4.13 M](846)

摘要:
为了提供一个各方面更优的全自动天面自适应调整方案，在降低维护成本的同时实现更优覆盖效果，从5G天面的信号辐射方向调整方法入手，对5G基站自适应天馈系统的智能调节系统设计关键技术进行研究，提出对基于深度强化学习的基站天面自适应调节策略。基于此设计了5G基站自适应天馈系统，可以使用电信公司RSRP信号覆盖地图作为数据源，获取当前状态的观测值并自动分析数据，对天面进行自动调整。在虚拟环境下，对基于强化学习的系统进行了模拟搭建与仿真训练，结果符合预期。

10 一种磁流变弹性体执行器的联合优化方法研究

韩超，邵骁麟，刘天彦，林松，张鲲，罗磊

2023, 46(4):97-107. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.04.010

[摘要](244) [HTML](69) [PDF 2.91 M](523)

摘要:
磁流变弹性体（magnetorheological elastomer， MRE）执行器作为智能减振应用系统的核心元件，其结构的优化是决定执行器性能上限及系统控制成效的关键。针对目前MRE执行器优化方法及理论研究欠缺的问题，文中面向一款横向隔振的MRE执行器，基于其机械结构和有效磁路，以优越磁控性能、低功耗和快速响应时间为优化目标，提出了一种新的MRE执行器联合参数优化方法。首先，基于MATLAB和COMSOL的联合仿真，将遗传优化算法和电磁有限元分析方法进行有效结合，实现对MRE执行器的优化编程；其次，完成对器件的全局尺寸结构优化设计，使得器件具备优越磁控性能（526.21 mT）、低功耗（44.05 W）及快速响应（5.43 ms）；最后，通过搭建测试系统对优化后装配的MRE执行器进行测试和评估，验证了文中优化方法的可行性和有效性。提出的联合优化方法不仅适用于MRE执行器结构，还可为多领域减/隔振应用的共性MRE器件优化设计提供理论参考。

11 神经心理量表理解力检测的人体姿态特征识别方法

房欣欣，王兵凯，孔航，葛学人，杨知方，余娟，吕洋，陈晨曦，李文沅

2023, 46(4):108-119. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.214

[摘要](265) [HTML](59) [PDF 3.94 M](445)

摘要:
神经心理测试可以对各认知域受损严重程度做出客观评价，是检测疾病进展、评估药物疗效的有效手段。其中理解力测试部分通过判断受试者是否根据指令要求作出相应动作实现，是老年人认知功能障碍评估的重要部分，有利于痴呆的早预防早干预。文章提出了一套神经心理测试中理解力检测的人体姿态估计视频分析方法，基于Openpose深度卷积网络提取人体关键点坐标，随后基于图像形态学处理技术和Faster R-CNN等技术提出了纸张、牙刷等目标物体关键点二维坐标提取方法，并以量表中动作要求建立人体姿态估计数学模型。通过实验对神经心理测试的6个动作进行识别，结果表明，所提姿态估计数学模型和交互动作识别方法能够有效检测人体姿态动作指令及人与纸张的交互指令。

12 微观轨迹信息驱动的Bi-LSTM合流区车速预测

秦雅琴，夏玉兰，钱正富，谢济铭

2023, 46(4):120-128. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2022.205

[摘要](162) [HTML](72) [PDF 2.52 M](538)

摘要:
为明确城市快速路合流区的微观速度特性，确保车辆在衔接段运行速度协调可控，使车辆安全运行。首先，基于无人机高空视频，从广域视角提取了典型多车道交织区全样本高精度车辆轨迹数据，分析车速的累积频率、分布趋势、特征百分位值等运行特性。然后，基于可有效捕捉前向历史速度数据的变化特征的LSTM模型，构建Bi-LSTM车速预测模型；考虑到人工设置训练参数对模型预测性能的影响较大、时间较长，提出基于遗传算法优化的Bi-LSTM速度预测模型(GA-Bi-LSTM)。最后，以R²、Error Mean、Error StD、MSE、RMSE、NRMSE、秩相关rs这7类评价指标，建立多指标融合的评价方案。结果表明：GA-Bi-LSTM速度预测模型表现较优，拟合指标R²、秩相关rs分别为0.904 6、0.949 5，误差指标Error Mean、Error StD、MSE、RMSE、NRMSE分别为0.004 1、0.447 0、0.199 7、0.446 9、0.076 5。研究成果可为城市快速路的合流区车速调控提供理论依据。

期刊社主页

编辑部首页

期刊介绍

编委会

数据库收录

过刊浏览

联系我们

2023年第46卷第4期文章目次

当期目录

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行