检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2023年第3期45卷 361-371页

作者：张紫微郑玲李以农乔旭强郑浩王戡重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

考虑前车运动状态不可控所带来的性能下降,提出一种基于高斯过程的随机模型预测多目标自适应巡航控制方法。基于车间运动关系对跟驰系统进行集成建模,综合考虑车辆安全、经济、舒适等多维诉求,确定跟驰系统目标函数与性能约束;引入径向... 详细信息

考虑前车运动状态不可控所带来的性能下降,提出一种基于高斯过程的随机模型预测多目标自适应巡航控制方法。基于车间运动关系对跟驰系统进行集成建模,综合考虑车辆安全、经济、舒适等多维诉求,确定跟驰系统目标函数与性能约束;引入径向基核描述样本间的关系,通过极大似然法获取预测模型超参数,根据历史交通数据,对前车运动轨迹进行短期预测;考虑预测结果存在的偏差,引入概率约束,建立不确定环境下的随机预测模型以保障系统在随机扰动下的整体性能最优;通过切入、加速跟驰、减速避撞等典型场景对算法的有效性与优越性进行验证。研究结果表明:所提出的方法具有良好的工况适应性,可快速消除跟踪误差与前车运动保持一致,使车辆对交通环境的反应更加敏捷。

关键词：自适应巡航控制随机模型预测控制智能汽车高斯过程前车运动

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不可靠车载传输环境下的智能汽车轨迹跟踪控制方法

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中国公路学报 2023年第6期36卷 284-297页

作者：张紫微郑玲李以农张志达郑浩重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对外界扰动、参数摄动、数据传输时滞、转向输出滞后等因素给车辆运动控制带来的严峻挑战,基于鲁棒保性能控制理论提出了一种面向不可靠车载传输环境的智能汽车轨迹跟踪控制策略。通过系统扩维的方式引入转向系统动力学,建立增广无滞... 详细信息

针对外界扰动、参数摄动、数据传输时滞、转向输出滞后等因素给车辆运动控制带来的严峻挑战,基于鲁棒保性能控制理论提出了一种面向不可靠车载传输环境的智能汽车轨迹跟踪控制策略。通过系统扩维的方式引入转向系统动力学,建立增广无滞后不确定轨迹跟踪动力学模型,以描述执行器动态特性影响下的车路耦合动力学响应。基于Lyapunov-Krasovskii(LK)泛函构建时滞相关稳定性判据,考虑模型参数摄动所引起的系统失配问题,采用不等式放大法对不确定交叉项进行放大,引入H∞指标对广义外界扰动进行抑制,并通过保性能指标配置控制性能偏好,设计具备线性参数时变(Linear-parameter-varying,LPV)特征的纵横向鲁棒协同控制器。最后通过多个典型工况对鲁棒保性能控制策略的有效性与优越性进行了验证。研究结果表明:在信号传输存在时滞、转向输出存在滞后的状态下,所提出的控制策略能够产生光滑平顺的控制输出,可保证车辆的行驶稳定性;尤其是在低附着、高速转向等恶劣行驶工况下,所提出的鲁棒保性能控制策略能够有效补偿模型失配所带来的不利影响,实现轨迹精确跟踪与横向稳定控制的有效兼顾。因此,该算法可在统一架构下综合考虑多种不确定性因素对车辆运动控制的影响,进一步提升车辆在复杂行驶工况下的轨迹跟踪控制性能,也可为数据共享环境下的车辆运动控制提供有意义的参考与技术支撑。

关键词：汽车工程轨迹跟踪控制鲁棒保性能控制智能汽车传输时滞

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结构参数驱动的谐波传动齿廓设计及参数优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第6期51卷 68-74,82页

作者：王家序周伟王成向果重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

基于改进运动学法,提出结构参数驱动的谐波传动齿廓设计方法.该方法由结构参数决定柔轮凸齿廓,然后用柔轮凸齿廓来共轭求刚轮齿廓,最后用刚轮凸齿廓共轭求柔轮凹齿廓.该方法减少了输入参数,消除了刚轮凸齿廓的差异问题,增加了双共轭区域... 详细信息

基于改进运动学法,提出结构参数驱动的谐波传动齿廓设计方法.该方法由结构参数决定柔轮凸齿廓,然后用柔轮凸齿廓来共轭求刚轮齿廓,最后用刚轮凸齿廓共轭求柔轮凹齿廓.该方法减少了输入参数,消除了刚轮凸齿廓的差异问题,增加了双共轭区域.为进一步提高谐波传动的传动性能,以增加共轭区域Ⅰ和减少空白区域为目标,进行了单变量和多变量分析.结果表明:共轭区域Ⅰ的最大值和空白区域的最小值都存在于存在共轭齿廓与不存在共轭齿廓的交界面上;采取合理的柔轮分度圆到中性层的距离、径向变形量系数及柔轮弧倾角,可以增加双共轭区域,提高谐波传动的传动性能.

关键词：谐波传动椭圆弧齿廓共轭齿廓侧隙分析优化设计

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模型与数据融合的大尺寸快充锂电池分布式温度估计

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机械工程学报 2023年第22期59卷 20-32页

作者：庞晓青李佳承刘文学邓忠伟胡晓松重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

充电时间长、续航里程短、热安全性差等问题正成为阻碍电动汽车大规模应用的主要因素。高安全无损快充和高比能电池技术正成为发展趋势,具体表现为充电功率快速和电池单体大型化提高。然而,大尺寸锂离子电池的温度不一致性问题明显,高... 详细信息

充电时间长、续航里程短、热安全性差等问题正成为阻碍电动汽车大规模应用的主要因素。高安全无损快充和高比能电池技术正成为发展趋势,具体表现为充电功率快速和电池单体大型化提高。然而,大尺寸锂离子电池的温度不一致性问题明显,高功率充电容易导致电池温度快速升高甚至引发热失控。因此,针对快充场景,开发准确高效的温度估计方法尤为重要。针对软包型锂离子电池的分布式温度估计问题,提出一种基于长短期记忆神经网络(Longshort-termmemory,LSTM)与产热模型融合的方法,并在5~40℃的宽温度区间以及多种快充场景下验证了方法的适用性。该方法仅基于一个温度测点的温度信息即可准确估计电池平面其余多个关键测点的温度,可近似获取大尺寸电池二维的温度分布情况,包括最高温度和最大温差,还能有效降低电池成组时的传感器布置成本。融合模型将产热模型结果作为LSTM模型输入,讨论不同温度测点以及不同产热模型作为输入对模型精度的影响。结果表明,温度测点的选择对模型精度影响明显,相比于正极极耳温度,将正极极耳与电池本体连接处温度作为输入,其他测点的估计方均根误差可降低50%,最大误差仅为0.239℃。相较于无产热输入,选择接近电池分布式产热情况的产热模型,估计值方均根误差可减小约11%。

关键词：软包型锂离子电池快充产热模型数据驱动分布式温度估计

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矩形凹结构转子磁流变阻尼器的设计与优化

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振动与冲击 2023年第10期42卷 172-179页

作者：卢少波赵路毅重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对传统盘式磁流变阻尼器(magneto-rheological damper,MRD)力矩密度偏低的问题,提出在转子端面构造凹结构以增加有效工作间隙长度,保持结构尺寸紧凑的同时,提高输出力矩密度。分别建立了传统盘式、矩形凹结构和弧形凹结构力矩模型,通... 详细信息

针对传统盘式磁流变阻尼器(magneto-rheological damper,MRD)力矩密度偏低的问题,提出在转子端面构造凹结构以增加有效工作间隙长度,保持结构尺寸紧凑的同时,提高输出力矩密度。分别建立了传统盘式、矩形凹结构和弧形凹结构力矩模型,通过关键尺寸设计和定量对比分析表明,在同等条件下矩形凹结构对提升力矩密度效果更佳。为充分利用矩形凹结构的力矩增益效应,定量地分析了矩形槽位置、槽宽和槽深等关键参数对力矩密度和力矩波动的影响规律,得到了关键参数合理的优化区间。在满足目标设计力矩、线圈功率及确定的参数取值范围前提下,以体积最小为目标函数,对包括矩形凹结构的磁流变阻尼器结构参数进行了优化设计。结果表明,优化后装置力矩密度增幅达23.39%,为矩形凹结构转子阻尼器的实际设计提供了指导。

关键词：磁流变阻尼器(MRD) 力矩密度矩形凹结构转子工作路径长度优化设计

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数控滚齿机工作台热-力变形分析及预测建模

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吉林大学学报（工学版） 2023年第10期53卷 2761-2772页

作者：王四宝郭忠政马驰王时龙重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了减小滚齿机工作台变形对加工精度的影响,对工作台热、力变形进行了研究,提出一种基于子种群自适应思维进化算法优化反向传播(SAMEA-BP)神经网络的滚齿机工作台热-力变形预测方法。通过SAMEA对BP神经网络的初始值、权重和阈值等参量... 详细信息

为了减小滚齿机工作台变形对加工精度的影响,对工作台热、力变形进行了研究,提出一种基于子种群自适应思维进化算法优化反向传播(SAMEA-BP)神经网络的滚齿机工作台热-力变形预测方法。通过SAMEA对BP神经网络的初始值、权重和阈值等参量进行调整,有效提升了基于神经网络的热-力变形预测准确度。结合K均值聚类策略和灰色关联分析(GRA)对影响热误差的温度测点进行耦合性和关联度分析,将热误差输入变量从8个测点减少到3个;针对滚齿加工中切削力导致的工作台变形,利用机床主轴电流表征切削力,并作为预测模型的输入变量。试验结果表明:本文模型平均预测精度为95.1%,与其他模型进行的对比分析验证了本文SAMEA-BP模型的有效性和泛化性。

关键词：热致误差力致误差 SAMEA-BP神经网络均值聚类算法灰色关联分析

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高温合金磨削热力耦合及其对表面完整性的影响研究现状

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表面技术 2023年第3期52卷 1-18,34页

作者：刘颖徐佳玉肖贵坚周坤李少川黄云重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

高温合金具有耐热性、耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空发动机的精密制造与修复。磨削能够提高部件的加工精度和表面完整性,是加工高温合金材料的重要方法。在磨削过程中,高温合金因材料的高强韧性,使得磨具磨损严重,并且磨削时冷... 详细信息

高温合金具有耐热性、耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空发动机的精密制造与修复。磨削能够提高部件的加工精度和表面完整性,是加工高温合金材料的重要方法。在磨削过程中,高温合金因材料的高强韧性,使得磨具磨损严重,并且磨削时冷却液难以进入磨削弧区,导致高温合金的磨削力和磨削温度较高。在多刃磨削加工下,复杂的热-力耦合过程对高温合金表面完整性有着重要影响,表面完整性直接影响服役性能。从产生机理、表征方法及控制等方面阐述了磨削热和磨削力的研究现状,首先介绍了高温合金磨削热及磨削力产生的机理及原因,进而从刚性磨削和柔性磨削的角度综述了磨削温度和磨削力的预测模型及方法,从冷却润滑、工艺参数优化及砂轮结构改进等方面调研了磨削温度和磨削力的控制策略。从间接耦合法的角度介绍了磨削热-力耦合建模过程。最后,在概述磨削热力耦合的基础上,总结了在磨削热力耦合作用下高温合金的表面粗糙度、表面形貌、组织结构及残余应力等方面的研究成果,并对高温合金磨削热力耦合作用的研究方向进行了展望。

关键词：高温合金磨削热力耦合表面完整性

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共享制造下基于数据迁移的滚齿加工碳耗预测方法

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中国机械工程 2023年第15期34卷 1820-1831页

作者：易茜罗雨松胡春晖卓俊康李聪波易树平重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

针对一般制造企业生产智能化程度不高、单个企业难以收集足够加工数据的问题,提出了一种共享制造下企业间数据迁移的滚齿加工碳耗预测方法。分析滚齿加工数据特征,在共享制造环境下提出用改进TrAdaBoost算法的数据迁移方法融合企业间的... 详细信息

针对一般制造企业生产智能化程度不高、单个企业难以收集足够加工数据的问题,提出了一种共享制造下企业间数据迁移的滚齿加工碳耗预测方法。分析滚齿加工数据特征,在共享制造环境下提出用改进TrAdaBoost算法的数据迁移方法融合企业间的滚齿加工碳耗数据,形成跨企业联合数据集;利用蜻蜓算法优化支持向量回归,构造了跨企业滚齿加工碳耗预测模型。通过案例分析验证了所提方法的有效性,其预测性能在数据量少、数据关联性差的情况下具有优势,平均相对误差和决定系数分别比传统算法平均提高59.23%和16.56%。

关键词：共享制造滚齿加工迁移学习碳耗预测

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数据缺失下基于改进生成对抗填补网络的碳耗预测方法

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机械工程学报 2023年第11期59卷 264-275页

作者：易茜柳淳李聪波赵希坤易树平重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

针对碳耗数据缺失导致碳耗预测模型预测精度低的问题,提出一种基于改进生成对抗填补网络的碳耗预测方法。以滚齿加工为对象,揭示加工过程的碳耗特性,分析其碳耗数据缺失机制;引入正则化机制构建生成对抗填补网络(GAIN)损失函数,提出基... 详细信息

针对碳耗数据缺失导致碳耗预测模型预测精度低的问题,提出一种基于改进生成对抗填补网络的碳耗预测方法。以滚齿加工为对象,揭示加工过程的碳耗特性,分析其碳耗数据缺失机制;引入正则化机制构建生成对抗填补网络(GAIN)损失函数,提出基于正则化生成对抗填补网络(RGAIN)的碳耗数据填补方法;使用随机森林(RF)算法构造碳排放预测模型,实现数据驱动的加工碳耗预测。与其他数据填补及碳耗预测方法对比,该方法能有效降低滚齿碳耗数据缺失带来的预测误差。

关键词：缺失数据滚齿加工碳耗预测生成对抗网络

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数据不完备下基于Informer的离心鼓风机故障趋势预测方法

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计算机集成制造系统 2023年第1期29卷 133-145页

作者：张友李聪波林利红钱静易茜重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

离心鼓风机在运行过程中,监测数据缺失会导致故障趋势预测滞后和预测精度下降。针对该问题,提出一种考虑数据不完备的离心鼓风机故障趋势预测方法。首先,基于张量分解对缺失监测数据进行填补,获得离心鼓风机的完备监测数据;其次,基于填... 详细信息

离心鼓风机在运行过程中,监测数据缺失会导致故障趋势预测滞后和预测精度下降。针对该问题,提出一种考虑数据不完备的离心鼓风机故障趋势预测方法。首先,基于张量分解对缺失监测数据进行填补,获得离心鼓风机的完备监测数据;其次,基于填补后的完备监测数据利用深度置信网络(DBN)构建能表征离心鼓风机健康状态的健康指标;最后使用Informer方法预测健康指标的未来走势,实现离心鼓风机的故障趋势预测。案例分析结果表明,相比缺失数据,利用填补后的数据所建立的预测模型能更早预测故障的发生,同时所提出的预测方法较Transformer、长短时记忆(LSTM)和门控循环单元(GRU)等常用传统方法预测精度更高。

关键词：离心鼓风机故障趋势预测不完备数据 Informer方法张量分解

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