检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2025年第3期47卷 489-498页

作者：李琴李壮汤建明王勇张博远贺德强广西大学机械工程学院南宁530000 北京理工大学机械与车辆学院北京100080

转矩分配策略对分布式驱动电动汽车起着至关重要的作用,可以提高车辆安全性和能耗经济性。为减少前后轴双电机驱动电动汽车的能耗,本文提出了一种基于分层控制架构的多目标转矩分配方法,综合考虑车辆安全性、操纵稳定性和能耗。上层是... 详细信息

转矩分配策略对分布式驱动电动汽车起着至关重要的作用,可以提高车辆安全性和能耗经济性。为减少前后轴双电机驱动电动汽车的能耗,本文提出了一种基于分层控制架构的多目标转矩分配方法,综合考虑车辆安全性、操纵稳定性和能耗。上层是主动安全层,基于非线性模型预测控制(NMPC)实现车辆的安全性和稳定性控制;下层是转矩分配层,考虑电机空载损耗下的前后轴电机转矩控制。仿真结果表明,本文所提出的多目标转矩分配方法与平均分配方法相比,能够在确保车辆安全行驶的同时,提升车辆的稳定性,在NEDC和WLTC工况下整车能耗分别降低了6.6%和3.5%。

关键词：分布式驱动电动汽车转矩分配节能控制稳定性控制多目标优化

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物理-数据混合驱动的车辆质心侧偏角估计

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汽车工程 2025年第4期47卷 714-723页

作者：李琴张博远谢智航王勇汤建明陈勇广西大学机械工程学院南宁530000 北京理工大学机械与车辆学院北京100080

质心侧偏角是车辆动力学中的关键变量。针对现有基于模型方法严重依赖动力学模型精度和数据驱动方法在面临陌生工况场景时鲁棒性差等问题,本文提出了一种物理-数据混合驱动(DeepPhy)的质心侧偏角估计方法,旨在结合物理模型与数据驱动模... 详细信息

质心侧偏角是车辆动力学中的关键变量。针对现有基于模型方法严重依赖动力学模型精度和数据驱动方法在面临陌生工况场景时鲁棒性差等问题,本文提出了一种物理-数据混合驱动(DeepPhy)的质心侧偏角估计方法,旨在结合物理模型与数据驱动模型的优势,实现对质心侧偏角的可靠与准确估计。DeepPhy通过将后轴轮胎侧向力模型得到的质心侧偏角先验值与深度网络进行集成,从而能够学习物理模型未能表达的非线性映射关系,提升模型面对陌生工况的可靠性。仿真结果表明,在连续DLC工况下,DeepPhy估计结果的RMSE相较于物理模型方法和纯数据驱动方法分别降低了93%和63%,并对数据稀缺工况具有鲁棒性。实车验证进一步表明,DeepPhy具有优异的泛化能力,经过仿真训练的模型可迁移至实车环境中,并保持高精度的估计结果。

关键词：质心侧偏角估计主动控制系统长短时记忆网络混合物理-数据驱动

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基于局部关系特征和注意力机制的交通事故预测方法

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 11-18页

作者：张亚辉李颖刘天恩燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

基于相机的事故预测方法主要是建立交通对象的全局关系,而缺乏对局部关系的考虑.为此,提出一种基于局部关系特征和注意力机制的预测模型,实现车载相机实时预测交通事故风险.该模型首先引入局部关系多图网络,捕捉车辆间的局部交互关系,... 详细信息

基于相机的事故预测方法主要是建立交通对象的全局关系,而缺乏对局部关系的考虑.为此,提出一种基于局部关系特征和注意力机制的预测模型,实现车载相机实时预测交通事故风险.该模型首先引入局部关系多图网络,捕捉车辆间的局部交互关系,解决交通对象的局部交互信息应用不充分的问题.其次利用动态空间注意力机制确定交通事故风险车辆.最后将门控循环网络和动态时间注意力机制联合,有效利用动态场景当前帧和历史帧间的时序信息.事故数据集的实验结果表明,该模型准确率达到73.78%,提前1.55s预测交通事故风险,同时单帧预测时间为1.65 ms,具有卓越的实时性.为交通事故风险预测提供一种有效的解决方案.

关键词：交通事故预测图神经网络注意力机制

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考虑多技能水平工人分配的复杂产品装配调度问题

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机械工程学报 2025年第4期61卷 389-402页

作者：王培旭裴凤雀刘检华郭昊鑫庄存波北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴314000 河海大学机电工程学院常州213022

在卫星、导弹等航天复杂产品总装车间,许多装配工作由一组工人手工协作完成,且每个产品都需要经过相同的装配工序才能完成装配。由于不同工人的技能水平和装配效率不同,每道工序又有多个可选的工位,因此复杂产品装配车间调度问题可以被... 详细信息

在卫星、导弹等航天复杂产品总装车间,许多装配工作由一组工人手工协作完成,且每个产品都需要经过相同的装配工序才能完成装配。由于不同工人的技能水平和装配效率不同,每道工序又有多个可选的工位,因此复杂产品装配车间调度问题可以被视为混合流水车间调度和工人分配的组合问题。为此,针对复杂产品总装生产调度问题,以最小化最大完工时间和最小化平均延迟时间作为优化目标,构建一个考虑多技能水平工人分配的多目标混合流水车间调度模型,提出一种改进的优化突变进化算法。首先,利用纳瓦兹-恩斯科-汉姆启发式算法产生初始种群以提高解的质量;其次,将非支配排序的种群增加一个突变生成的种群,以提高种群多样性。最后,基于某航天复杂产品装配车间实例,将所提算法与6种多目标优化算法(Multi-objective evolutionary algorithm,MOEA)进行了对比。结果表明,所提算法在逼近最优解的质量和算法稳定性上均优于其他6个MOEA算法。

关键词：混合流水车间调度工人分配复杂产品装配车间多目标优化算法

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多轴轮式铰接车辆双策略轨迹跟踪控制

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兵工学报 2025年

作者：张发旺陈良发段京良刘辉聂士达张晨北京理工大学机械与车辆学院北京科技大学机械工程学院

多轴轮式铰接特种车辆在轨迹跟踪时易产生尾部放大效应和侧倾等不稳定性问题，研究多轴轮式铰接车辆的稳定性轨迹跟踪具有重要意义。以只有拖车具备转向能力的多轴轮式铰接车辆为研究对象，建立7自由度车辆动力学模型，提出双策略轨迹... 详细信息

多轴轮式铰接特种车辆在轨迹跟踪时易产生尾部放大效应和侧倾等不稳定性问题，研究多轴轮式铰接车辆的稳定性轨迹跟踪具有重要意义。以只有拖车具备转向能力的多轴轮式铰接车辆为研究对象，建立7自由度车辆动力学模型，提出双策略轨迹跟踪控制方法，上层策略求解拖车轨迹跟踪问题，下层策略优化挂车轨迹跟踪问题，兼顾了拖车和挂车的轨迹跟踪精度。为保证控制策略的计算实时性，利用有限时域近似动态规划近似求解上层轨迹跟踪策略，将在线优化问题转化为神经网络参数的离线预求解，降低了在线求解耗时。与高保真度仿真软件的联合仿真实验表明：所提方法使多轴铰接车辆轨迹跟踪精度提升了12.82%，策略单步求解耗时低于10 ms，计算效率相比于模型预测控制算法提升了约3个量级。

关键词：自动驾驶轨迹跟踪控制近似动态规划双层优化

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用于核电余热高效回收的梯级相变填充床储热系统优化设计

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西安交通大学学报 2025年第3期59卷 46-56页

作者：李梦杰要可盈李明佳刘占斌西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

针对铅铋堆核电系统在事故工况下余热管理的难题,提出了一种基于相变填充床储热技术(PLTES)的余热管理方法。通过建立受出口阈值温度约束的PLTES数值模型,分析了不同层级中相变材料(PCM)熔点与填充比例对单级与梯级PLTES系统热性能的影... 详细信息

针对铅铋堆核电系统在事故工况下余热管理的难题,提出了一种基于相变填充床储热技术(PLTES)的余热管理方法。通过建立受出口阈值温度约束的PLTES数值模型,分析了不同层级中相变材料(PCM)熔点与填充比例对单级与梯级PLTES系统热性能的影响规律。研究结果表明,在单级PLTES系统中,无论采用高熔点还是低熔点PCM,均难以充分发掘PCM的显热与潜热潜能,导致系统容量利用率的最高值ηma仅能达到74.17%。相比之下,采用梯级相变的PLTES系统的研究结果表明,通过在系统底层配置熔点低于红外探测阈值温度的PCM,并在顶层使用熔点高于放热出口阈值温度的PCM,可以在确保排放温度与环境温度相近的同时,显著提升系统的储能密度。通过精细调控顶层、中间层、底层PCM的无量纲熔点至0.480、0.260、0.012,并设定填充比例为0.52、0.44、0.04,优化后的梯级PLTES系统实现了高达97.9%的PCM固液相变参与率,并使得ηma达到了87.22%。该研究为相变填充床储热在核电余热高效回收领域的应用提供了参考。

关键词：填充床储热铅铋堆核电系统余热管理梯级相变容量利用率

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直线增程系统匹配建模与负荷特性研究

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汽车安全与节能学报 2025年第1期16卷 97-106页

作者：张志远魏铄鉴马煜国冯慧华贾博儒帅石金何洪文北京理工大学机械与车辆学院北京100081 新加坡国立大学设计与工程学院 117575新加坡清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室北京100084

直线增程系统是自由活塞发动机与直线电机直接耦合而成的新型高效、高功率密度能量转换系统,为了合理匹配系统电磁负荷,提升系统运行稳定性,该文研究了相应设计参数下系统稳定运行负荷极限,确定了不同电磁负荷下系统运行特性。利用MATLA... 详细信息

直线增程系统是自由活塞发动机与直线电机直接耦合而成的新型高效、高功率密度能量转换系统,为了合理匹配系统电磁负荷,提升系统运行稳定性,该文研究了相应设计参数下系统稳定运行负荷极限,确定了不同电磁负荷下系统运行特性。利用MATLAB/Simulink建立了系统热动力学耦合仿真模型,确定系统负荷极限范围,得到了负荷极限范围内随着负荷的改变系统运行特性和性能特性的变化规律。结果表明:负荷对于系统运行特性有着决定性作用,当负荷从392增大到538N/(m·s^(-1)),系统运行频率从39.6减小到30.6 Hz,运行压缩比从15.0降低到6.0,指示热效率从41.4%降低到31.1%,系统输出功率从9.2 kW降低到5.3 kW,指示燃油消耗率由197.6 g/kWh增大到263.0 g/kWh。

关键词：发动机控制直线增程系统混合动力多燃料发动机负荷特性

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多元燃料低温喷雾特性预测模型构建及仿真分析

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车用发动机 2025年第1期 1-11页

作者：黎一锴陈佳森孙成瀚杨子明潘家营北京理工大学机械与车辆学院北京100081 天津大学机械工程学院天津300350

为探究低温工况下醇类掺混对柴油喷雾特性的影响,明晰多元燃料物性与喷雾特性的联系,利用高速摄影技术进行了柴油与丙醇、己醇混合燃料(醇类掺混比分别为0%,20%,40%)低温工况喷雾试验,基于掺混燃料各组分物性进行了Higgins液相贯穿距预... 详细信息

为探究低温工况下醇类掺混对柴油喷雾特性的影响,明晰多元燃料物性与喷雾特性的联系,利用高速摄影技术进行了柴油与丙醇、己醇混合燃料(醇类掺混比分别为0%,20%,40%)低温工况喷雾试验,基于掺混燃料各组分物性进行了Higgins液相贯穿距预测模型修正以及CONVERGE仿真破碎模型参数修正,并进一步通过仿真探究了醇类掺混对柴油喷雾温度及当量比分布特性的影响。结果表明:在低温工况下,醇类的蒸发性远好于柴油,在喷雾发展过程中醇类先于柴油蒸发,高汽化潜热引发了喷雾核心区域温度降低,进而抑制了柴油液滴的破碎与蒸发过程,最终导致了喷雾液相贯穿距的延长,且随着掺混比的增大,抑制作用更加明显。

关键词：喷雾特性多元燃料低温试验模型修正燃料物性

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面向算力-电力-热力协同的术语及标准体系初探

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电力建设 2025年第4期46卷 71-83页

作者：王永真韩艺博郭凯韩恺韩特范俊秋北京理工大学机械与车辆学院北京市100083 北京理工大学重庆创新中心重庆市401120 中国电子技术标准化研究院北京市100007 北京理工大学管理学院北京市100081 北京理工大学碳中和系统工程北京实验室北京市100081 贵州电网有限责任公司贵阳市550002 贵州大学电气工程学院贵阳市550025

【目的】随着数据中心能耗的不断增长以及可再生电力的快速渗透,算力-电力-热力的协同能够打破算、电、热各环节烟囱式发展的现状,助推数据中心和新型能源系统的高质量可持续发展。但是,算力-电力-热力协同体系建设与标准的制定缺乏规... 详细信息

【目的】随着数据中心能耗的不断增长以及可再生电力的快速渗透,算力-电力-热力的协同能够打破算、电、热各环节烟囱式发展的现状,助推数据中心和新型能源系统的高质量可持续发展。但是,算力-电力-热力协同体系建设与标准的制定缺乏规范和指导,在一定程度上有碍于提升数据中心的能源利用效率和协同优化水平。【方法】文章分析了数据中心算力-电力-热力协同体系的研究和建设现状,总结现有术语的不足之处,并从通用术语、集成优化术语、评价术语等方面给出了部分算力-电力-热力协同的要点术语示例。【结果】结果表明,数据中心算力-电力-热力协同正处于初步探索阶段,应做好多行业主体交叉下协同术语的规范性工作。【结论】文章构建了算力-电力-热力协同标准体系,主要包含基础标准、业务标准与服务标准三方面,以期能够有效指导数据中心与电网、热网的深度协作,推动能源多元化、集约化利用,并对算力-电力-热力协同标准化工作的推进提供参考与建议。

关键词：数据中心算电协同标准体系术语

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轮毂电机多目标优化设计与温升估计

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兵工学报 2025年第4期46卷 13-25页

作者：高琢李军求周阳张小鹏谭平邱锰朱家豪北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081 江麓机电集团有限公司湖南湘潭411200

针对特种车辆电驱动系统高扭矩密度需求,为能够充分提升峰值扭矩能力和效率,降低扭矩波动,防止电机过热,提出了一种基于多物理场模型的轮毂电机多目标优化设计和温升估计方法。基于整车工况需求建立了轮毂电机电磁有限元模型和损耗模型... 详细信息

针对特种车辆电驱动系统高扭矩密度需求,为能够充分提升峰值扭矩能力和效率,降低扭矩波动,防止电机过热,提出了一种基于多物理场模型的轮毂电机多目标优化设计和温升估计方法。基于整车工况需求建立了轮毂电机电磁有限元模型和损耗模型。采用非支配排序遗传算法Ⅱ实现轮毂电机峰值扭矩、扭矩波动、效率、绕组换热面积的多目标优化,得到优化后电机电磁关键结构参数与损耗特性。基于几何结构建立了包含轮毂电机在内的电动轮热网络温升估计模型,预测了轮毂电机典型工况温升及温度分布特性。通过温升台架实验对温升预测模型精度进行了验证。研究结果表明,优化后轮毂电机峰值扭矩提升5.2%,峰值扭矩效率提升1.15%,端部绕组预测温度与实验结果对比均方根误差不超过4.3℃,计算速度大幅提升。

关键词：轮毂电机多目标优化热网络模型温升估计

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