摘要:传统的转子位置检测方案是将霍尔传感器安装在电机定子上或底部，通过检测气隙磁场或永磁体漏磁来计算转子位置，但电枢反应对位置检测精度影响显著。文章提出将霍尔传感器安装在外转子永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor，PMSM）外的印刷电路板（printed circuit boards，PCB）上，电机的永磁体略高于转子磁轭，通过检测永磁体磁场获取转子位置，电机外的永磁体磁场几乎不受电枢反应的影响。理论与实验分析发现，霍尔传感器以90°的间隔安装在PCB上时，输出的两路霍尔信号基波相位非正交，导致转子位置出现误差。分析表明：当2个霍尔传感器以90°?P_r/(P_r+1)的间隔安装在PCB上时，基波相位相正交。最后，基于ANSYS Maxwell有限元仿真与电机实物实验，验证了理论分析的正确性及该位置检测方案的可行性。

摘要:交流励磁电机具有变速恒频与稳态功率解耦的优点，在抽水蓄能、飞轮储能等场景应用中具有显著优势，然而上述场景往往要求大惯量负载下交流励磁电机具备安全紧急制动能力，传统机械制动策略难以直接应用，因此，提出大惯量负载下交流励磁电机柔性制动策略及控制参数优化方法。首先，结合交流励磁电机转子结构特点，提出转子侧接直流励磁电源、定子侧接多级电阻的柔性制动策略，推导其制动工况下的等效电路。其次，建立以多级制动电阻、转子励磁电流、电阻切换时转速为变量，以电机性能和制动电阻功率为约束，以最短制动时间为目标的制动参数优化模型，并采用遗传算法对模型进行求解；最后，通过Matlab/Simulink仿真对多级电阻制动效果与影响因素进行分析，并搭建7 kW交流励磁电机实物测试平台进行验证。结果表明，采用多级电阻柔性制动策略能有效缩短制动时间，控制参数优化可以实现系统功率约束下最短制动时间，兼顾制动效果与制动装置经济性。

摘要:驱动电路性能对微型压电超声波电机的稳定和高精度运行至关重要。针对1 mm微型柱状压电超声波电机的低压驱动和高速运转要求，设计了一款基于数字信号处理器（digital signal processor，DSP）28335芯片的逆变升压-推挽式驱动电路，该电路以DSP 28335芯片为核心产生4路脉冲宽度调制（pulse width modulation，PWM）波，并驱动4个MOSFET开关管两两交替导通，通过变压器进行逆变升压和功率放大，再经过LC匹配电路后得到两相幅值相同、相位相差90°的正弦波，以驱动1 mm超声波电动机旋转。针对驱动电路的硬件和软件设计流程进行了详细分析和参数设计，仿真和实验结果表明，该驱动电路输出电压可调范围为0~100 V，频率可调范围为15~50 kHz。压电超声波电机空载转速随电压的增大呈线性增大关系，在驱动频率和电压分别为22 kHz和50 V的作用下，转速达到480 r/min，满足1 mm柱状压电超声波电机的驱动要求。

摘要:针对四轮独立驱动电动汽车（four-wheel independent drive electric vehicle，4WIDEV）的构型，开发了一种融合主动前轮转向（active front steering，AFS）与直接横摆力矩控制（direct yaw-moment control, DYC）的自适应巡航控制系统。该系统基于双层控制架构，上层控制器采用模型预测控制（model predictive control，MPC）策略，精确追踪车辆的期望纵向力和附加横摆力矩；下层控制器则利用AFS和DYC的控制冗余性，优化计算前轮的附加转角和四轮的转矩分配，以提升车辆的稳定性和能量经济性。仿真结果表明，相较于传统的平均转矩分配策略，本集成控制策略在确保车辆稳定性的同时，可实现最高13.23%的能耗优化效果。相关研究成果为提升四轮独立驱动电动汽车的综合性能提供了新的思路。

摘要:针对传统定速控制方法在山区极限工况下适应性不足的问题，提出一种基于车辆纵横向耦合特性的变速协同控制策略。该策略采用分层架构：上层通过稳态评估模型为决策提供动态基准；中层结合双级模型预测控制协调四轮滑移率、主动前轮转向与直接横摆力矩，解决纵横向控制冲突并输出总驱动/横摆力矩；下层基于加权最小二乘法实现转矩的动态优化分配。最后，通过Simulink与CarSim仿真平台，对所设计的纵横协调控制策略搭建仿真模型，并模拟多种复杂道路工况进行验证，结果表明该控制策略能够显著提升分布式电动汽车在变速极限工况下的行驶稳定性。

摘要:观景口岩石顶管顶力突增和卡管与碎屑磨碎后形成的泥饼存在直接关系。现场为解决该问题使用酸碱溶液对泥饼进行腐蚀，尝试恢复顶管。但由于雨季的存在，雨水携带酸碱溶液向后倒灌，影响后续管节的顶进。为探究雨季施工期间，岩溶水与酸碱清洗液共存是否对后续顶管摩擦特性产生影响，通过室内直剪试验、电镜扫描和现场监测等手段，研究了后续管节在不同酸碱环境及碎屑混合条件下的管-岩接触面摩擦特性，分析各个因素对摩擦系数的影响。将试验预测模型与实际监测数据对比，验证了试验结果的准确性，为解决岩溶环境下顶管施工中的摩阻力控制和卡管问题提供了重要工程指导。

摘要:为研究L型导流板对钢箱梁涡振特性的影响，设计了20种试验工况，并开展+5°风攻角下的节段模型测振风洞试验，分析了水平板宽度与竖板高度在不同几何参数条件下的涡振响应规律。同时，基于CFD的方法进行数值模拟，结合Ω识别法提取涡结构，揭示其对涡振演化机制的影响。结果表明，水平板越宽，对竖弯涡振的抑制效果越显著，涡振区间向高风速区平移；竖板高度对扭转涡振影响显著，其高度增加易诱发高风速区的扭转涡振；水平板加宽减小了带状涡宽度，从而优化流场，竖板增高催生并扩大了涡团，使流场趋于复杂；当附属构件的涡与主梁周边涡的结构量级相当时，才能发挥抑制振动作用。

摘要:供气系统一般不允许带泄漏运行，对震后发生泄漏规模大的管网应立即停止供气，并及时排查修复，但当地震等级偏低，或发生管线破坏程度较轻时，考虑到城市居民用气需求，并不会全面停止供气。因此，在这种状况下供气管网并非无泄漏工作状态，而是处于轻微带泄漏工作状态。为评估带泄漏供气管网系统抗震功能可靠性，将管道震后不同破坏状态与埋地燃气管道泄漏模型结合起来，建立了考虑燃气管道泄漏的供气管网震后水力分析模型。利用蒙特卡洛（Monte Carlo）方法耦合管道的三态破坏概率随机生成震后管道破坏状态，基于“压力驱动型”的水力计算方法进行了供气管网在设定地震下的功能可靠性计算，提出了震后用户节点服务状态量化标准。基于此分析方法对某低压供气管网进行了1 000次Monte Carlo模拟，不同地震状况下管网的功能可靠性分析，结果表明，该供气管网在VI度、VII度地震下系统抗震功能可靠性较高，在VIII度地震下系统抗震功能可靠性大幅度降低，研究成果可为供气管网抗震功能可靠性分析及修复提供科学依据。

摘要:基于机器学习算法，选用路面结构因素、性能因素、环境因素和交通因素等多种影响因素作为输入变量，对国际平整度指数进行预测。国际平整度指数和影响因素均来源于LTPP数据库（long-term pavement performance，LTPP）和中国实际道路数据，选用路段为结构层未发生改变的沥青路段。经过筛选后的总样本数量为3 066个，按照交叉验证和网格搜索相结合的方法选取最佳参数。使用神经网络、支持向量机和XGBoost对国际平整度指数进行预测，比较了3种机器学习算法测试集的R2值，均方根误差（RMSE）和平均绝对误差(MAE)。根据3种对比结果可知，XGBoost的预测效果最好，R2值为0.96，RMSE的值为0.08，MAE的值为0.05。使用XGBoost对影响因素重要性进行排序，其中初测国际平整度值的重要性最高。结果表明，XGBoost能够准确预测沥青路面国际平整度值，为路面管理系统提供模型参考。

摘要:针对沥青罩面层抗反射裂缝性能室内试验试件尺寸偏大及疲劳试验离散性较大的问题，开发了一种基于小尺寸复合型试件和CSIC（composite specimen interface cracking）新型复合型试件的试验方法来评价沥青罩面层的抗反射裂缝性能。通过疲劳试验对比分析3种尺寸的玻纤格栅与不加玻纤格栅对抗反性能的影响，每个试验制作3个平行试件来评估试验方法的精密度，基于ABAQUS有限元分析软件建立XFEM模型对复合型试件开裂进行模拟。结果表明，添加玻纤格栅试件抗反射裂缝效果明显，文中方法与标准试验反映的规律一致；使用CSIC试件进行疲劳试验能够有效提高试验方法的精密度，降低试验结果离散性；玻纤格栅在抗反射裂缝过程中，整体参与作用，格栅尺寸越小，抗反射裂缝效果越好；基于ABAQUS有限元分析软件模拟疲劳试验，有效验证了该评价方法的可行性。