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• 2013年, 34卷, 第2期
  刊出日期：2013-03-10

    

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  电动汽车混合制动系统控制策略的改进

  何　仁，俞剑波，王润才

  2013, 34(2): 125-130. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.001

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  ：针对电动汽车混合制动系统，通过对整车制动动力学和ＥＣＥＲ１３法规的分析，理论上确定
  了混合制动系统的安全制动区域．在此区域内，以充分回收车辆制动能量为目标，在满足ＥＣＥＲ１３
  制动法规和整车制动稳定性的前提下，对于前后轴机械制动力分配固定的混合制动系统，提出了一
  种电动机制动力与摩擦制动力分配的优化方法．以工作模式切换点的坐标及制动力分配曲线的斜
  率为优化对象进行优化．此外，基于制动力分配影响因素多变的特点，设计了一种３参数输入的制
  动力分配模糊控制策略．分别建立新的制动控制策略模型嵌入到ＡＤＶＩＳＯＲ２００２中进行仿真分析，
  从而验证改进控制策略的有效性．结果表明２种新的控制策略能够有效改善电动汽车的制动能量
  回收率．
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  纯电动汽车动力驱动系统参数匹配试验

  黄万友, 程勇, 曹红, 王宏栋

  2013, 34(2): 131-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.002

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  基于车辆运行城市道路工况,结合车辆设计指标,以降低车辆能耗为目标,进行了动力驱动系统中电池、电动机及传动系统参数的优化匹配．对济南市道路工况进行测试,分析得到车辆行驶工况点密集区域.综合车辆设计目标,电池组电压及电池组质量对车辆能耗的影响,进行动力驱动系统关键部件选型,并在试验台上对选择的7.5 kW交流异步电动机系统效率特性、192 V／100 A·h磷酸铁锂电池组效率特性及其之间的匹配特性进行测试分析.利用底盘测功机测试并优化了电力驱动系统与机械传动系统之间的匹配关系,使电力驱动系统高效区与车辆实际道路行驶工况点密集区域相吻合.等速法测试结果表明:车辆按40 km·h-1匀速行驶里程达169 km;车辆在基本城市循环工况下100 km能耗为12.01 kW·h,续驶里程达160 km.
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  汽车ABS与AFS集成控制算法

  冯冲, 丁能根, 何勇灵

  2013, 34(2): 138-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.003

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  提出一种制动防抱死系统(ABS)与主动前轮转向(AFS)系统的集成控制算法．ABS采用逻辑门限值控制算法,以车轮的角加速度为主要门限、滑移率为辅助门限．AFS采用基于二自由度车辆模型建立的横摆力矩补偿前馈控制和滑模反馈控制相结合的复合控制算法．采用8自由度车辆模型验证所提出的控制算法,该模型包含“Magic Formula”轮胎模型和基于单点预瞄的驾驶员模型．在Matlab／Simulink中通过对开路面的直线制动工况和定圆弯道制动工况下的仿真来评价集成控制算法．仿真结果表明:在对开路面上ABS与AFS的集成控制能够有效地缩短制动距离,提高车辆制动过程的方向稳定性．
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  基于最大回正力矩的轮-地摩擦因数估计法

  李遥, 张建武, 管西强

  2013, 34(2): 144-149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.004

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  轮-地摩擦因数是对车辆控制尤其是车辆主动安全控制系统非常重要的一个量,但现有的方法却很难对其准确地测量．在介绍Brush轮胎模型的基础上,针对轮胎侧偏特性做了不同载荷下的单轮台架试验,验证了轮胎模型的准确性．在深入分析电动助力转向系统(EPS)动力学特性的基础上,利用EPS自带传感器测量了转向系总的回正力矩,并推导出了最大回正力矩与轮-地摩擦因数间的线性关系．通过提出3个假设,理论推导了利用现有传感器判断回正力矩峰值时刻的方法并进一步提出了轮-地摩擦因数的最大回正力矩估计算法(MAMM)．通过多种工况下的仿真计算和试验分析发现该估计方法适用于各种不同路面且具有很高的估计精度．
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  生命周期内冷水机组的环境影响及运行策略

  蔡亮, 邵晓炜, 马燕宾, 张小松, 杜垲

  2013, 34(2): 150-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.005

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  采用生命周期评价方法,分析了水冷螺杆式冷水机组对人类健康、生态品质和资源消耗的影响,并得到其在生命周期内CO2等温室气体以及SO等有害气体的排放量．提出了环境效益曲线的概念,基于工程实例,分析对比了冷水机组和家用空调的环境效益,得到相应的运行策略．结果表明:评价螺杆式冷水机组生命周期内的环境效益主要以环境影响和气体排放为指标;电力的使用是影响环境的主要原因,要降低其在生命周期内对环境的冲击和危害,应重点放在节约电力以及开发新能源的使用上;主要排放气体有CO2,CO和SO气体;冷水机组方案的环境效益比较稳定,更适合长期投资;使用冷水机组时,年运行时间超过1 000 h,才能更好地体现环境效益．
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  一维等离子体非分裂场PML吸收边界条件研究

  郑召文, 杨利霞, 蔡志超, 孔娃, 施卫东

  2013, 34(2): 156-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.006

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  研究了一维截断磁化等离子体介质新型完全匹配层(NPML)吸收边界条件(ABC),根据磁化等离子体电磁散射理论公式,对麦克斯韦偏微分方程中对空间偏导的变量进行坐标拉伸,由于变量Jx和Jy在数学表述形式上不存在对空间的偏导,因此不需要对它们进行坐标变换,即Jx和Jy在等离子体和NPML中具有相同的表达式,计算及仿真结果表明:该吸收边界只把对空间偏导的变量进行坐标拉伸,操作简单,避免了PML方法在截断普通介质时采用的复杂的场分裂形式,同时比单轴各向异性完全匹配层(UPML)吸收边界截断磁化等离子体介质更加简单,编程复杂度大大降低．通过对一维算例进行仿真分析,计算结果与解析解相符,证实了该算法的有效性．
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  化学仪器与电子舌表征绿茶滋味感官品质的比较

  吴瑞梅, 赵杰文， 陈全胜, 黄星奕

  2013, 34(2): 161-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.007

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  为弥补感官审评方法评定绿茶滋味品质存在的不足,研究采用化学仪器方法和电子舌方法评价绿茶的滋味感官品质．利用化学分析仪器测定茶汤的10种主要滋味成分(茶多酚、氨基酸、咖啡碱、GA、EGC、C、EGCG、GCG、ECG和儿茶素总量)含量,同时利用电子舌获取茶汤的传感器响应值．分别建立10种滋味成分含量与滋味感官评分、传感器响应值与滋味感官评分之间的BPANN模型．结果表明:用2种方法评价绿茶的滋味感官品质,其准确度都可靠,但基于电子舌方法建立的BPANN模型性能更好;该模型对预测集样本的预测均方根误差为1913,模型预测值与实际评分值之间的相关系数为0932,说明利用电子舌方法能更好地预测绿茶的滋味感官品质．
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  柚果皮果胶浸提过程及动力学分析优化设计

  周存山, 余筱洁, 马海乐, 王允祥, 韩平

  2013, 34(2): 166-170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.008

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   以琯溪蜜柚果皮为原料,采用果胶酸解浸提法,基于果胶在浸提过程中包括原果胶转变为果胶、果胶从组织扩散到溶剂、果胶大分子降解等进程,以同步串联反应法构建果胶浸提动力学模型,获得基于浸提工艺优化和果胶同步降解影响的浸提动力学方程,进而进行模型验证分析及参数优化．有效性(残差分析及F检验)检验表明：该模型可应用于分析柚果皮果胶浸提动力学过程,在温度70～90 ℃,浸提过程表观活化能Ea为3134 kJ·mol-1；优化分析获得在浸提液pH=20,浸提温度90 ℃,浸提时间9025 min,料液质量与体积比为1∶40时,柚果皮果胶浸提得率1183％,此结果与正交设计优化结果吻合．
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  基于改进投影寻踪技术和模糊神经网络的未受精种蛋检测模型

  关海鸥, 杜松怀, 许少华, 左豫虎

  2013, 34(2): 171-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.009

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  考虑基于计算机视觉技术的未受精种蛋无损检测中特征参数之间关系的复杂性和模糊性等因素,提出了一种基于改进投影寻踪模型和模糊神经网络相结合,作为种蛋是否受精品质归属的决策系统．利用量子投影寻踪技术对种蛋图像的复杂形状特征向量进行提取降维,给出了计算最佳投影方向的一种改进量子遗传算法;并且利用模糊神经网络的自动学习决策推理规则,实现了种蛋是否受精品质归属的无损检测．结果表明:该模型速度快且稳定,精度高且鲁棒性好,简单易于实现,精度达到99.37％,满足实际检测要求．
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  有源电力滤波器双滞环电流控制新方法

  陈兆岭, 刘国海, 魏明洋

  2013, 34(2): 178-183.

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  为了提高电压空间矢量双滞环电流控制方法在有源电力滤波器的谐波电流跟踪性能,提出了一种新颖的4段滞环比较器．直接在复平面上实施控制,4段滞环比较器输入误差电流矢量,输出4种状态值,可以确定误差电流矢量的空间分布,而将参考电压与电流之间的微分关系经离散化计算后得到参考电压矢量所在区域．根据两个4段滞环比较器的输出状态值与参考电压矢量的空间分布选择最佳的输出开关矢量,使补偿电流误差控制在滞环宽度以内．采用Matlab/Simulink仿真软件分别对负载不变和突变的情况仿真．结果表明：控制方法提高了直流电压利用率,系统动态响应快,电源电流总谐波畸变率由2165％降至311％,稳态时的每相每周期开关次数由普通滞环方法的342次降到本方法的230次．
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  无轴承异步电机最小二乘支持向量机逆解耦控制

  杨泽斌, 孙晓东, 张新华， 朱熀秋， 刘贤兴

  2013, 34(2): 184-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.011

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  为了实现无轴承异步电机径向悬浮力、转速和磁链的非线性动态解耦控制,提出了基于最小二乘支持向量机逆的解耦控制策略．在分析无轴承异步电机原系统可逆的基础上,首先采用最小二乘支持向量机逼近原系统逆模型,然后将逆模型串接于原系统之前构成伪线性复合系统,将无轴承异步电机线性化解耦成径向二自由度位移子系统、转速子系统以及磁链子系统,最后为了进一步提高整个控制系统性能,为伪线性复合系统设计了闭环控制器,并采用Matlab对控制方法解耦性能进行了仿真．仿真结果表明：该方法能够成功实现无轴承异步电机系统的非线性解耦控制,并且系统具有优良的鲁棒性和动、静态性能,克服了传统解析逆解耦控制方法过分依赖于系统模型的缺点．
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  基于FDK反投影权重的锥束DSA重建算法

  杨宏成, 高欣, 张涛

  2013, 34(2): 190-195. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.012

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  针对锥束数字减影血管造影成像系统(DSA)锥角增大而导致锥束伪影严重的问题,提出了一种基于FDK的反投影权重锥束DSA重建算法．分析了圆扫描轨迹远端伪影的成因,针对短扫描阴影区域导致的Radon空间数据缺失,提出了一种距离变量的反投影权重函数,并将其作为约束条件引入到FDK算法中,实现扫描轨迹远端区域的数据补偿,扩大图像重建区域．应用该算法对无噪声和有噪声的模拟投影数据,及自行研发的锥束DSA的实际扫描数据分别进行了重建试验．结果表明,文中算法较FDK类算法(ParkerFDK)对大锥角投影数据可明显抑制锥角伪影,其归一化均方距离判据和归一化平均绝对距离判据比ParkerFDK均降低了5％．
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  基于演化超网络的中文文本分类方法

  王进, 金理雄, 孙开伟

  2013, 34(2): 196-201. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.013

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  为了提高中文文本的分类效果,提出了一种基于演化超网络的中文文本分类方法．采用中国科学院计算技术研究所的汉语词法分析系统对中文文本进行分词,保留文本中的名词、动词和形容词作为特征;以χ2统计方法进行特征选择;利用布尔权重计算特征权值．经处理后的特征向量作为系统的训练集和测试集数据．运用超边替代策略训练超网络分类模型,并实现对测试集特征向量的分类．对不同阶数设定下的演化超网络模型进行了性能分析,并将其与传统的KNN和SVM算法进行了比较．结果表明,本方法对复旦大学语料和搜狐语料可获得872％和725％的宏识别率、869％和705％的宏召回率、870％和715％的宏F1,接近或优于KNN和SVM分类方法．所提出的方法是一种有效的中文文本分类手段．
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  MIMO系统中的迭代时变信道估计

  陈东华, 赵睿, 彭盛亮

  2013, 34(2): 202-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.014

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  为了提高时变信道环境中MIMO信道估计的性能,利用KarhunenLoeve基扩展模型(KLBEM)建立MIMO系统中符合期望最大化(EM)算法框架的信号模型,从而得到MIMO时变信道的迭代估计方法．将EM算法应用于MIMO系统中进行迭代信道估计,一方面利用了EM迭代来提高信道估计的性能,另一方面利用了KLBEM基函数的正交性来降低信道估计的运算复杂度．在2×2 MIMO系统下的仿真结果表明:算法经5次迭代即可收敛,而且迭代估计的信道脉冲响应与实际响应几乎重合;此外,迭代估计后系统的BER性能接近理想信道时的BER性能,在高信噪比区域,两者之间的差别在1 dB以内,比最小二乘信道估计有约2 dB的性能增益,可见迭代估计方法在时变信道条件下具有良好的估计性能．
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  激光毛化及该区域材料的力学性能试验

  符永宏, 符昊, 许华, 王忠领, 杨守军

  2013, 34(2): 206-211. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.015

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  为揭示激光参数及辅助工艺参数对毛化形貌的影响规律,研究毛化点区域材料的力学性能,对激光脉冲参数进行系统匹配试验．在Cr12试样上获得了火山口状、球冠状和W状毛化形貌;采用单因素轮换法,研究了辅助气体的类型、压力、角度及脉冲频率对球冠状形貌区域尺寸的影响;同时对火山口形貌区域材料的金相组织和显微硬度进行了观测和测量．结果表明:通过对激光参数和辅助工艺参数进行优化匹配,可以比较精确地控制毛化形貌的形状及其尺寸;氧气不利于球冠状形貌的形成,氮气不利于火山口状形貌的形成;毛化点材料组织为致密的针状马氏体,与基材相比,硬度提高了近3倍．
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  酵母/硅复合材料对铈(Ⅲ) 的吸附性能及机理

  黄卫红, 宋玉君, 欧红香, 卞维柏, 潘建明

  2013, 34(2): 212-216. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.016

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  利用溶胶-凝胶法制备酵母／硅复合材料,研究了其对水溶液中铈离子的吸附行为．通过静态吸附试验,考察了初始pH值、吸附时间、初始质量浓度、温度和共存离子等因素对吸附性能的影响．从动力学、等温吸附方面对吸附过程进行了分析,并通过傅里叶变换红外光谱和透射电镜探讨了吸附机理．研究结果表明:pH=5.5时,吸附效果最佳;吸附量随初始质量浓度的增加而增加,随着温度的升高而增大;120 min后吸附过程趋于平衡;共存离子对铈的吸附影响不大．准二级动力学方程较好地描述了酵母／硅复合材料对铈的吸附动力学行为．Langmuir吸附等温模型能更好地描述吸附材料的吸附平衡性能,表明该吸附属于单分子层吸附,298 K时,最大吸附量为36.1 mg·g-1．
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  熔融改性修复剂制备自修复环氧树脂复合材料及其性能

  袁新华, 刘永强, 韩志锐, 许君尉, 陈燕秋, 胡杰

  2013, 34(2): 217-221. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.017

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  用3苯基丙酸通过熔融法改性缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物,制备了环氧树脂自修复复合材料．研究结果表明:3-苯基丙酸可屏蔽修复剂分子链末端环氧环;修复剂填充量增加,修复效果明显改善,改性修复剂质量分数为10 ％时,120 ℃修复6 h的修复效率达34.5％;对于不同修复剂质量分数,修复时间从3 h延长到6 h的修复效率提高均比6 h到9 h的提高明显,修复剂分子链分子运动在6 h左右达到新的平衡;修复温度提高,修复效率明显提高,修复熔融温度120～130 ℃时,修复剂分子链作整链运动;试样多次修复效率随修复次数增加而降低,不添加修复剂试样的修复效果主要来源于二次固化作用,添加修复剂试样的多次修复效率下降趋势明显降低．
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  松花江流域水环境BODDO模拟及参数分析

  李平, 马放

  2013, 34(2): 222-227. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.018

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  为了准确模拟、预测和评价松花江流域河流水环境系统行为,利用O′Connor 水质模型建立了松花江河段BODDO之间的响应关系．通过水团追踪监测试验方法获得了大量数据,识别模型参数、灵敏度分析和模型验证．结果表明:试验确定的松花江佳木斯段模型参数取值合理,其精度可以满足水质模拟的要求;对佳木斯段BODDO模型参数进行了温度参数修正;参数灵敏性分析显示:大气复氧系数和NBOD衰减系数对模型预测结果影响较大,CBOD耗氧系数次之,NBOD总衰减速率和CBOD总衰减速率灵敏度最低．松花江佳木斯江段的实测结果证明了BODDO模型和相应参数的有效性和可靠性．
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  焦化厂区环境空气中多环芳烃的气固分布特征

  刘效峰, 彭林, 白慧玲, 牟玲, 宋翀芳

  2013, 34(2): 228-233. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.019

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   采集山西省4个典型焦化厂区环境空气中气态和颗粒态样品,通过GCMS测定美国环保局优控的16种多环芳烃(PAHs)．焦化厂区16种PAHs质量浓度之和在3.739 6～18.161 0 μg·m-3之间,且随着焦炉高度的增大而减小,其中特征污染物苯并(a)芘质量浓度在0.008 9～0.099 8 μg·m-3之间．气相PAHs均值中萘和菲质量浓度较高,苯并(ghi)苝质量浓度最低;颗粒相中苯并(b)荧蒽质量浓度最高,蒽质量浓度最低;总PAHs中气相质量浓度较高,质量分数为87.2％.故应采取措施监控炼焦过程中萘和菲的排放．对PAHs的气固分配系数与液相饱和蒸汽压进行相关性分析,二者相关系数R2=0.95,斜率mr=-0.52,表明吸收机制是焦化厂区环境空气中PAHs在颗粒物上附着的主要原因．
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  桁架结构可靠性优化设计的微分演化算法

  胡长远, 唐和生, 薛松涛, 邓立新

  2013, 34(2): 234-238. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.020

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   针对不确定性往往成为结构设计和可靠性分析的关键因素,并左右设计决策,在结构优化设计中考虑物理参数、几何尺寸和外荷载的不确定性,将其视为随机变数,提出了一种基于微分演化算法的求解不确定性问题的结构可靠性优化设计方法．以节点坐标和杆件截面面积为设计变量,结构重量极小化为目标函数,建立了基于可靠度约束的桁架形状优化数学模型,并对典型桁架进行形状优化,分析了不同可靠度指标和变异系数对优化结果的影响．结果表明:该分析方法能够充分发挥微分演化算法的优势,可以有效地进行基于可靠度的桁架结构形状优化设计．
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  风车安装船的站立稳定性数值分析

  张永康, 李英杰, 王匀, 倪涛, 庄建军

  2013, 34(2): 239-243. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.021

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  为了准确计算风车安装船的站立稳定性,分别建立了不同约束下的风车安装船桩腿有限元模型,即传统铰支模型和桩土相互作用下的模型．利用这2种模型,从静力分析、模态分析和瞬态动力学分析方面对桩腿进行了数值模拟,并进行比较研究．研究结果表明:桩土相互作用模型的静力分析结果和铰支模型相差较大,其中最大应力都远低于桩腿屈服强度;2种模型下桩腿的固有频率略有差别,最大弯矩都发生在桩端处,未出现在水面附近; 桩腿在变载荷下的最大位移偏大于静载荷下的最大位移．风车安装船桩腿结构具有优良的稳定性能;稳定性分析时采用桩土相互作用模型精度更高．
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  模n剩余类环的零因子图的补图的类数

  苏华东, 黄青鹤, 张桂宁

  2013, 34(2): 244-248. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.02.022

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  研究了模n剩余类环Ζn的零因子图的补图的类数.通过讨论n的素因子个数,利用完全图、完全二部图的类数公式以及有关类数的下界公式和嵌入技巧,证明了模n剩余类环Ζn的零因子图的补图的类数不超过5,当且仅当n=6,8,10,12,14,15,16,18,20,21,22,27,33,35,55,77,p2,其中p为素数.并且分类了模n剩余类环Ζn的零因子图的补图的类数分别为0,1,2,3,4,5的情形.