基于GAN和MS-ResNet的房颤自动检测模型

房颤是一种常见的心律失常疾病,针对现有研究工作大多依赖于单尺度信号段而忽略了不同尺度下潜在的互补信息和数据不平衡问题导致诊断性能下降的问题,提出了一种新颖的基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)和多尺度残差网络(multiscale residual net, MS-ResNet)的房颤自动检测模型,该网络使用GAN合成具有高形态相似性的单导联心电数据来解决数据的隐私和不平衡问题。同时,设计了MS-ResNet特征提取策略,从不同尺度提取不同大小信号段的特征,从而有效地捕捉P波消失和RR间期不规则特征。该模型联合这两种策略不仅为房颤自动检测生成高质量心电图(electrocardiogram,ECG)数据,还可以利用多尺度网格提取不同波之间的时序特征。在PhysioNet Challenge2017公开ECG数据集上以及平衡后的数据集上评估了MS-ResNet的性能,并将其与现有的房颤分类模型进行了比较。实验结果表明,MS-ResNet在平衡后的数据集上平均F1值和精确率分别达到0.914 1和91.56%,与不平衡数据集相比,F1提高了4.5%,精确率提高了3.5%。

基于分布鲁棒联合机会约束的光储充电站滚动优化调控模型

随着电动汽车的普及和清洁能源装机容量的日益增加,光储充电站展现出广阔的应用前景。针对电动汽车随机接入影响下光储充电站功率难以精准调控的问题,提出基于分布鲁棒联合机会约束(DRJCC)的光储充电站滚动优化调控模型。将基于混合整数规划(MIP)的精确DRJCC模型、基于CVaR-Slim凸松弛的DRJCC模型、基于Bonferroni不等式的DRJCC模型进行对比,通过算例分析验证了所提优化调控模型的有效性。算例分析表明,所提基于CVaR-Slim凸松弛的DRJCC模型能够同时满足更多电动汽车的充电需求。

跨境电商产业政策对出口开放度的影响:来自合成控制法的证据

跨境电商作为数字经济时代的一种贸易新业态,是否有助于缓解当前逆全球化背景下中国外循环面临的挑战值得关注。文章以2012年和2013年实施的跨境贸易电子商务服务试点作为准实验,运用合成控制法进行了反事实分析,以此来识别跨境电商产业政策对试点城市出口开放度的因果效应,并在此基础上进一步从理论和实证的角度揭示了跨境电商产业政策对试点城市出口开放度的影响机制。研究结果表明,跨境电商产业政策显著促进了试点城市的出口开放度,这一结论通过了一系列稳健性检验;机制分析表明,跨境电商产业政策对试点城市出口开放度的影响主要是通过降低试点城市贸易成本这一渠道产生的。基于上述分析,文章最后针对性地提出了相关政策建议。

双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。

无人车辆横向跟踪控制研究

使用传统模型预测控制对车辆轨迹进行跟踪时,模型中的路面附着系数往往为特定工况下的经验数值。当车辆在未知路面行驶时,现有控制算法难以对路面附着系数进行及时修正,并调整预测控制模型内的约束,进而导致车辆横向失稳。针对此种情况,提出一种考虑实时路面附着系数估计的横向跟踪控制策略,用于实现车辆横向轨迹跟踪。该算法针对路面附着系数未知的工况,利用车辆当前横纵向加速度、横摆角速度、前轮转角等状态量,通过扩展卡尔曼滤波预测路面附着系数后,再对控制模型中的侧偏角约束量进行实时调整,以保证车辆在未知路面工况下的行驶安全,使车辆跟随预期轨迹行驶。实验表明,将扩展卡尔曼滤波法与模型预测控制结合的控制算法具有可行性,且有效提高了车辆在不同附着系数路面行驶时横向轨迹跟踪的稳定性及鲁棒性。

400 kW永磁同步电机磁-流-热耦合特性分析

为准确分析大功率永磁同步电机运行时的温升特性,对400 kW,9 000 r/min的大功率永磁同步电机进行磁-流-热多物理场耦合分析。首先,对电机进行结构设计,分析其空载及负载的运行特性。其次,将损耗作为热源加载到温度场中,采用流热耦合,计算冷却流道中的冷却液对电机温度的影响。最后,考虑电机材料的温度特性对热性能的影响,提出双向耦合的方法,将电机磁场损耗实际分布加载到温度场中,再将绕组和永磁体温度变化情况反代至电磁场,通过有限元方法实现电机磁-流-热多物理场耦合。结果表明,双向耦合方法下,绕组的温升比单向耦合高6.27%,永磁体温升增加2.27%,提高了该类电机损耗和温升计算精度。

基于鸿蒙系统的无人方程式赛车远程监控与数据管理系统开发

为了提高无人方程式赛车运行的安全性,设计了一种基于鸿蒙系统的无人方程式赛车远程监控与数据管理系统。该系统主要包括数据采集软件、远程监控平台、云数据库。数据采集软件使用鸿蒙系统开发,通过使用控制器局域网(controller area network,CAN)总线传输、蓝牙传输、WebSocket协议、HTTP协议,实现对CAN数据的解析、显示、转发。监控系统使用Spring Boot框架开发,实现对无人方程式赛车的远程监控。云数据库使用MySQL数据库开发,实现无人方程式赛车数据的快速存储。测试结果表明,该套系统可以实现对无人方程式赛车的远程监控,实现十万级以上数据量低延迟储存,数据丢失率平均为0.0424%。目前,该套系统已经应用到无人方程式赛车的调试中。

基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑研究

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负荷特性;将数字孪生技术和微电网混合储能系统相结合,构建数字孪生混合储能模型,结合电动汽车负荷特性结果,构建负荷功率波动平抑目标函数,实现负荷功率波动一次控制;通过HESSS自调节二次修正负荷功率,完成电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑。测试结果显示:在该方法应用下负荷功率的波动情况均在20~60kW之间,微电网供电不足概率结果均低于33%,典型日和非典型日中电力负荷峰谷差的结果均在44%以下。由此说明该方法能够分析电动汽车在不同的状态下的荷电状态,可有效实现微电网负荷功率平抑。

光伏-直流智能充电桩有序充电策略与应用效果

在双碳目标的指引下,建筑屋顶可作为分布式光伏的重要场景,同时汽车电动化是交通领域减碳的关键举措。然而,大量光伏出力和电动汽车充电需求在时间上的不匹配,给电网稳定性带来较大压力。提出一种光伏-直流智能充电桩的有序充电策略,在满足充电需求的基础上,减少外网供电,可有效提高光伏自消纳能力和负荷满足率。以北京市某办公建筑为例,通过实验测试和模拟计算,分析了不同天气条件下系统运行效果。结果表明,该充电策略可以完全利用建筑光伏满足电动汽车充电需求,无须向外网取电,即负荷满足率可达100%。与传统恒功率充电方式相比,光伏消纳率提高了42%,光伏最大并网功率下降了54%,为建筑光伏高效利用和交通领域电气化提供借鉴和参考。

小针刀联合手法治疗在神经根型颈椎病患者中的应用效果探究

目的:探究小针刀联合手法治疗在神经根型颈椎病患者中的应用效果。方法:选取2021年4月—2023年1月南京梅山医院收治的112例神经根型颈椎病患者作为研究对象,采用随机数字表法分为对照组和治疗组,各56例。对照组采用常规治疗,治疗组采用小针刀联合手法治疗。比较两组治疗效果。结果:治疗组治疗总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P=0.008)。治疗后,两组疼痛评分低于治疗前,且治疗组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组颈椎功能评分低于治疗前,且治疗组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:小针刀联合手法治疗在神经根型颈椎病患者中的应用效果显著,可缓解疼痛,改善颈椎功能。

电石炉尾气脱硫净化工艺的开发

电石炉尾气中的硫、氧及其他杂质脱除是电石炉尾气综合利用的难题,为此,提出了一种脱硫净化工艺,该工艺采用TSA除杂+水解脱硫+深度脱硫+低温脱氧+脱烃的方法,从而将电石炉尾气中的有机硫及杂质脱除,脱氧采用复合氧化物催化剂脱氧,通过循环控制脱氧反应器入口氧体积含量在0.5%左右,使脱氧反应温升平稳,在低温下降氧进行反应脱除,从而控制催化剂结焦积碳的风险,延长了脱氧催化剂的使用寿命,脱烃采用贵金属催化剂,可在较低温度条件下脱烃。工业实验表明,该工艺可以将气体中的硫化物脱除至0.1 mg/m^(3)以下,氧含量脱除至30μL/L以下,不饱和烃含量<0.1 mg/m^(3),从而达到深度利用的要求。

高梯度静磁场的多通道磨粒检测传感技术研究

针对机械设备磨损在线检测系统存在的大流量和高灵敏度难以同时满足的问题,提出了基于对向布置环形磁铁的多通道磨粒在线检测传感器结构.通过建立传感器磁特性及铁磁性磨粒磁化的数学模型,推导得到了磨粒通过传感器时磁场扰动的解析解;进而采用仿真与实验的方法验证了传感器结构参数对传感器性能的影响规律.研究表明,铁磁性球体磨粒通过传感器时,其内部磁感应强度约为背景磁感应强度的3倍,且传感器感应线圈布置于磁铁外边缘比布置于磁铁内边缘时的检测灵敏度高约10.1%;同时,随着磁铁外径及两磁铁轴向间距的增加,传感器输出感应电压呈现先增加后下降的趋势.采用优化后结构参数的传感器可实现直径80μm铁磁性磨粒的有效检测.

混合润滑条件金属基旋转摩擦元件界面温度场研究

针对机械传动湿式摩擦副热负荷异常导致的元件变形失效问题,基于弹性流体混合润滑理论,增加考虑粗糙界面弹塑性变形带来的影响,建立湿式摩擦副混合润滑热力学模型,并通过摩擦磨损试验机验证其正确性.基于粗糙接触面积、局部压强分布和局部温度分布的仿真结果,分析一定工况下的湿式摩擦副界面状态变化规律,探究接触面压和滑动速率对温度场细观分布的影响.结果表明:随着面压的提升,粗糙接触面积和局部压强逐渐升高,最高温度与平均温度的差距拉大,说明了压力提升可以激化界面承压分配的两极分化;随着滑摩速度的提升,粗糙接触面积和局部压强逐渐下降,界面最高温度先迅速升高后又明显下降,极值出现在0.1 m/s~1.0 m/s区间内.

复杂工况下综合传动装置状态监测数据异常检测方法

针对综合传动装置运行过程中,工况变化及装置故障状态引起的数据异常、难以有效区分这一问题,提出了一种适用于复杂工况下综合传动装置状态监测数据异常检测的方法。首先,采用基于密度的聚类方法(DBSCAN)对状态监测数据进行了关联变量聚类,以排除非关联数据对数据重构准确度的干扰;然后,利用深度降噪自编码网络构建了状态监测数据重构模型,获取了对异常数据敏感的偏差特征;最后,利用支持向量数据描述(SVDD)算法构建了正常状态监测数据偏差特征的超球体,完成了复杂工况下对综合传动装置状态监测数据异常的检测;为了验证该方法对综合传动装置状态监测数据异常检测的有效性,以某型综合传动装置为研究对象,在多组综合传动装置漏油实验数据上进行异常检测验证分析。实验结果表明:该方法实现了在综合传动装置不同程度漏油故障条件下对状态监测数据异常进行检测的目的,且其准确度整体高于92%。研究结果表明:该方法可以有效检测出综合传动装置早期异常运行状态,为综合传动装置健康管理与劣化评估奠定基础。

220kV输电线路电动升降法等电位带电作业研究与应用

目前,220kV输电线路带电检修常采用绝缘软梯、硬梯或沿绝缘子串进出电场的方式开展等电位带电作业。针对该类作业对带电检修人员体力要求极高、攀爬电力杆塔存在高处坠落安全风险等问题,提出一种220kV输电线路等电位带电作业新方法。本文论证该方法的可行性,并通过现场工频耐压试验验证了其安全性。首先,给出220kV输电线路电动升降法等电位带电作业的基本操作流程,说明无人机抛牵引绳、搭建绳索保护站和操作电动升降机进出等电位的作业方法和安全注意事项;然后,通过电动升降法等电位带电作业的现场应用对该方法进行验证并得出结论:220kV输电线路电动升降法等电位带电作业提升了作业效率,平均作业时间由112min缩短至40min,降低了劳动强度,提高了作业的安全系数,降低了作业人员高处坠落、人身触电等安全风险。

基于车载数据k均值聚类的特种车辆行驶工况识别

运行工况的合理划分是车辆可靠性和耐久性研究的基础。为了综合考虑特种车辆动力性能和操纵性能,针对换挡、运行、爬坡和转向4种工况进行研究,并提出各工况特征值计算方法。为提高车辆行驶工况识别的准确性,通过小波阈值滤波算法和自顶向下分段线性表示算法对原始数据进行去噪和短行程划分,再利用k均值聚类算法对车辆行驶工况进行识别。通过某型特种车辆试验数据验证,该方法能够对行驶工况有效识别,工况聚类精度可达92.75%。

相对转速对湿式多片离合器磨合过程摩擦磨损特性的影响

湿式多片离合器摩擦元件磨合过程对其使用寿命和工作品质有重要影响.以铜基粉末冶金摩擦片和30CrMnSiA对偶片为研究对象,针对实车转速工况,使用SAE#2试验台进行湿式离合器循环接合试验.从全局摩擦特性和瞬时摩擦波动性两方面对磨合过程进行研究,应用金相显微镜得到磨合前后摩擦表面微观形貌特征和磨损机理.结果表明:转速的增加降低了磨合初期平均摩擦系数的下降速率及其随后的波动幅度;平均摩擦系数在低转速工况下呈现下降趋势,而高转速工况下呈现上升趋势.虽然提高转速可获得平滑的摩擦表面,并降低瞬时摩擦波动幅度,然而转速过高时,摩擦界面较大温升会使其发生热塑性变形,从而使瞬时摩擦波动越来越剧烈.低转速工况下,摩擦表面微凸体在界面匹配阶段发生严重剪切断裂,而后主要为塑性变形;高转速工况下,微凸体发生渐进式剪切同时伴随弹塑性变形.

颗粒速度对电磁式磨粒监测结果一致性的影响机制

随着机械系统复杂程度及运行可靠性要求的逐渐提高,电磁式磨粒在线监测传感器被广泛研究并逐步应用于机械设备磨损状态监测领域.针对润滑油液中金属磨损颗粒运动速度的随机性导致电磁式磨损颗粒检测传感器检测结果一致性差的问题,建立了交变磁场中金属球体磨损颗粒磁特性模型,研究磨损颗粒局部磁感应强度分布规律以及磁能扰动计算方法;同时提出并实验测得了非铁磁性磨损颗粒的磁能损耗系数,进而对传感器输出的颗粒信号进行补偿.实验表明该方法可以消除磨损颗粒运动速度对传感器输出信号幅值的影响,极大地提高传感器对非铁磁性磨损颗粒检测结果的一致性.

综合传动系统时变工况动力学建模与求解方法研究

为满足特种车辆综合传动系统在实际复杂工况下负载特性实时监测与健康管理的需求,采用行星变速机构矩阵分析方法和数值求解方法,以实车传感器数据作为输入,建立了可实现时变工况下快速连续求解传动输出转速和扭矩的综合传动系统动力学模型,构建了行星变速机构运动学矩阵、运动微分方程与力矩平衡方程,提出了时变工况下动力学模型的快速连续求解方法以及在道路负载信息缺失的条件下进行道路负载求解的方法,并将计算所得的传动输出转速和扭矩在起步、换挡和加速三种典型工况下与台架试验结果进行了对比分析。结果表明,构建的动力学模型在道路负载信息缺失的条件下,可实现对综合传动输出特性的动态仿真计算,为特种车辆综合传动系统服役状态实时监测、动态控制和智能运维提供了支撑。

基于高速开关阀的湿式离合器缓冲控制系统研究

湿式离合器是大功率液力机械传动装置重要的传动部件,其工作状态直接影响设备的安全可靠运作。为了提高湿式离合器工作效率,通过分析离合器的工作原理,基于电磁式高速开关阀设计一种用于湿式摩擦离合器的液压控制系统,构建液压系统模型,通过MATLAB/Simulink仿真求解该液压系统的压力输出信号。计算结果显示:该液压系统可以用于控制湿式离合器的接合,能够为湿式离合器提供稳定的接合油压缓冲信号。