提速干线编组站出发子系统内部匹配与协调关系

分析提速干线编组站货物列车到发时刻不均衡运营特征,根据编组站作业特点和要求,运用排队论和随机过程理论,对出发子系统转场和接车可靠性、临界密集出发时间进行计算分析。认为出发子系统允许的接车延误概率应控制在0.12以内;当区间通过能力利用率在繁忙时间达0.85以上时,出发场的到发线应在10股以上。提高出发子系统转场和接车可靠性的措施包括:提高无调比、适当增加出发场到发线数量、降低编组调车机车的作业负荷、减小出发时间间隔不均衡系数。给出一定出发强度下的临界密集发车时间计算式,便于指导运输组织工作。改善出发子系统匹配与协调关系的有效途径包括:合理配置列检组数、转线接车延误率控制在10%以内、密集到发期间区段通过能力利用率不能超过90%、降低衔接区间发车时间间隔变异系数、连续高密集发车时间不能超过临界发车时间、适当增加分类线及到发线数量、优化列车运行计划、平衡双向系统作业负荷、加强管理、优化运输组织。

支持多任务的综合电子系统动态重构设计与实现

为了满足无人机多任务模式的要求,有效实现任务重构,对多任务模式下综合电子系统的重构问题进行研究,提出一种基于改进飞蛾扑火优化算法的重构算法。根据综合电子系统重构模型和重构算法,设计了多任务可重构综合电子系统。针对改进的飞蛾扑火优化算法进行了仿真实验,并对实验结果进行分析验证,与差分进化算法和标准飞蛾扑火优化算法进行对比实验。实验证明重构算法通过对多目标进行优化,能够快速迭代生成高质量的重构蓝图,满足了综合电子系统的多任务模式需求。

国家地震烈度速报江苏子系统仪器烈度产出分析

对国家地震烈度速报与预警工程部署的烈度速报江苏子系统进行了介绍,简述了2021年12月系统部署以来的系统产出情况,同时以系统部署以来产出的震级最大的事件即2021年12月22日江苏天宁M4.2地震为例,使用f-k方法合成各观测台站上的理论地震图,将实际峰值加速度与理论峰值加速度进行比较,评估烈度速报江苏子系统产出结果的可靠性。结果表明,烈度速报系统产出的各台站峰值加速度随震中距逐渐减小,且和理论地震图的结果较为接近,一定程度上证明了烈度速报江苏子系统产出结果的可靠性。

电力电子系统中的电磁兼容专辑主编述评

SiC、GaN新一代宽禁带功率半导体在推动电力电子设备快速高频化、高效化和小体积化的同时,更容易干扰敏感负载、影响无线电通讯,乃至危害自身安全、可靠运行,从而给电力电子设备内外部的电磁兼容性能带来极大的压力和挑战。近年来,功率开关器件的射频特性、磁性器件的宽频带电磁模型、开关电源电磁辐射机理、无线电能传输近场特性、新型电磁干扰EMI(electromagnetic interference)滤波器设计成为研究热点,并受到了学术界及工业界的持续关注。《电源学报》特别推出“电力电子系统中的电磁兼容”专辑,以期推进电力电子系统电磁兼容分析与设计领域难点和热点问题的探讨。

基于ATML标准的SCATS在机载电子系统通用自动测试设备中的应用

SCATS是一款由成都天奥测控技术有限公司开发的,基于最新AMTL标准的面向信号的国产自动测试程序集开发软件;ATML标准的显著特征,便是采用了可扩展标记语言(XML),以实现测试信息描述的标准化和测试信息的可交互,通过生成的基于ATML标准的描述文档,实现对被测对象的特征信息、测试信号、测试路径、测试策略、故障诊断等内容的表述,进而实现通用测试设备的通用化设计,有效克服了传统面向信号的测试设备测试程序集开发软件存在的语言形式复杂、信号模型少、软件架构开放性差等不足;SCATS软件采用纯中文开发界面,测试程序集采用无代码开发,软件界面友好、可读性强,大大降低了测试程序集开发人员的技术门槛,内置信号模型丰富可满足现代机载电子系统测试需求;通过在机载电子系统通用测试设备中的应用表明,使用SCATS软件开发的机载电子系统测试程序集具有开发速度快、故障定位准确、通用性和可移植性好等特点。

动车组列控车载子系统故障机理建模与分析

针对传统Petri网(P/T系统)无法根据后继标识确定系统失效部位的问题,采用着色Petri网(Colored Petri Net,CPN)建立动车组列控车载子系统的故障传播模型。首先,通过CPN与传统Petri网理论的对比说明采用CPN建模的可行性。其次,根据车载子系统的结构组成及工作模式建立故障树模型,并通过Petri网描述故障树逻辑门事件之间的逻辑关系,给出故障树的Petri网表示方法,建立车载子系统的P/T系统模型;进一步根据CPN理论确定托肯染色方法、权函数等模型参数,将P/T系统转化为着色网系统,并举例说明后继标识的计算规则。最后,通过与传统Petri网推理及故障识别过程的对比,证明了采用CPN分析系统故障机理的正确性及在故障识别过程中的高效性。所提方法可为车载子系统的故障识别提供一定依据。

雷达协同探测系统新形态与应用研究——复杂电子系统研究

随着智能时代的到来,分布式、网络化、智能化越来越成为雷达探测系统发展的重要技术方向,并促进了雷达组网协同探测技术与应用的不断演进。在专题文章《预警系统协同探测技术研究》的基础上,以未来发展新思维为导向,研究复杂性科学与电子科学的交叉融合,提出了复杂电子系统的新概念内涵;研究网络科学的相关理论应用于电子系统,提出了复杂电子系统网络化协同的新系统形态与技术层级、网络化协同矩阵与状态转移矩阵等;复杂系统是具有涌现和自组织行为的系统,研究提出了复杂电子系统自组织的一种简单规则,仿真了其自组织状态,并分析了系统自组织目标与资源。当复杂电子系统降维为协同探测的功能时,可表征雷达协同探测的应用新形态,呈现出网络化协同与自组织应用等智能行为。

“电子系统设计与实践”课程思政教学的探索

“电子系统设计与实践”作为一门重要的实践类课程,实现育才与育德的同向同行至关重要。通过建立知识点串讲、远程仿真、模块实验、系统设计、现象分析的闭合环路,并深挖各环节的思政元素,对思政教学方法进行了深入研究,构建了课程的体系结构。在加强专业知识和技能的同时,通过列举的思政案例,在润物细无声中培养了学生的责任担当、团结协作、创新意识和工匠精神,达到了知识传授与价值引领的双重目的。

新工科背景下实践类课程的混合式教学探索——以电子系统设计与实践课程为例

在新工科背景下,根据电子系统设计与实践课程的特点,将SPOC、QQ群、云文档等线上教学手段与线下实验教学分阶段有机结合,探索混合式实验教学的实施路径。实践证明,混合式实验教学提升了实验教学效果,激发了学生的自主学习能力和创新潜力,为培养创新型卓越工程人才打下了坚实基础。

汽车电子系统功能安全策略与ISO 26262应用分析

本研究分析了我国新能源汽车产业中汽车电子系统的功能安全策略,重点评估了ISO 26262:2018标准在电动化和智能化车辆中的应用。通过对实际运行数据进行实验分析,揭示了环境条件和系统复杂性对车辆安全性能的影响,探讨了AI技术在故障预测中的潜力。研究结果表明,极端环境和高压系统是功能安全的关键挑战。本文提出了标准改进建议,以增强我国新能源汽车的安全性和可靠性。

新工科背景下《电子系统综合设计实训》课程教学改革与实践

面向社会对“新工科”人才的需求,根据目前《电子系统综合设计实训》课程教学中存在的主要问题,以新颖化和学科交叉融合为标准完善教学资源和实训平台、以创新能力与工程能力提升为目标进行教学模式和考核方式改革,近三年通过在班级中进行实践,表明课程改革提升了学生的创新能力与工程实践能力。

空间机械臂操作子系统设计与实现

空间机械臂作为中国空间站建设和在轨运营的重要平台,具有自由度多、转动惯量大、操作精度高、模式多样等特点.针对空间机械臂在轨任务特点,建立了支持长期在轨、多模式工作的空间机械臂操作子系统.该操作子系统由机械臂操作台、虚拟仿真平台、显示器等构成,可满足多任务需求.通过对操作子系统的架构、工作模式、技术特点的分析,重点研究了操作子系统的多总线体系结构、多模态人机交互技术、力觉渲染算法,并根据地面验证和在轨试验,给出了空间机械臂操作子系统的验证情况.结果表明,空间机械臂操作子系统可有效模拟在轨任务,准确完成对机械臂的控制与精细操作,为支撑空间机械臂任务实施积累了经验和数据.

合肥先进光源:赋能关联电子系统研究

合肥先进光源是一个第四代衍射极限储存环光源,计划于2028年投入运行,凭借其高亮度和高相干性X射线,将突破当前X射线技术研究关联电子系统所面临的时空分辨率瓶颈,为理解这些材料中新奇物性的本质和微观起源提供关键信息.本文介绍了合肥先进光源的主要科学目标和技术优势,重点阐述了角分辨光电子能谱、磁圆二色、相干X射线散射和相干X射线成像等核心技术在量子材料和关联电子系统研究中的应用前景.这些技术将能精细解析电子/自旋/轨道态的分布和动力学过程,揭示各种新奇量子现象,以及关联电子体系中各种序参量的涨落.合肥先进光源的建成将为解码复杂量子态和非平衡演化行为提供先进的技术支持,最终推动量子材料和关联电子系统在能源、信息等前沿领域的应用.

基于平均法的余弦激励分数阶振子系统动力学分析

提出了一种求解余弦激励下分数阶振子系统位移响应的解析和数值算法。其中解析方法是用平均法来求出系统的稳态响应解和瞬态响应解,总位移响应解即为稳态解和瞬态解的总和。提出一种数值方法,利用Grunwald-Letnikov分数阶导数的定义将系统中的分数阶微分项进行离散化处理,降低了原系统阶数。在一般的周期激励下,系统的近似响应解可以采用傅里叶级数展开法和线性系统叠加原理得到。最后,利用数值模拟对所提方法的有效性和可行性进行了验证,并对分数阶阶次、线性阻尼系数和分数阶导数系数对系统稳态响应振幅和总位移响应的影响进行了分析。

基于大数据和人工智能技术的油田智能分析辅助决策子系统

针对塔里木油田产运储销信息化方面的不足以及核心智能应用的缺乏,创新性提出深度融合大数据和人工智能技术的油田智能分析辅助决策子系统开发思路,利用大数据和人工智能技术,通过数据收集、数据清洗和数据变换,全面收集和精准分析油田生产过程中产生的大量数据。在产运储销平衡模块中,拟使用长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络处理和分析动态数据,采用随机森林(Random Forest, RF)构建模拟预测模型,使用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)优化目标结果。油田智能分析辅助决策子系统在线诊断模块使用基于阈值的异常检测自编码器模型,实时监测设备运行状态。应急救援在线训练模块采用决策树构建决策支持模型,提供智能决策支持。基于大数据和人工智能的油田智能分析辅助决策子系统打破了传统油田生产管理的局限性,提高了整体运营效率和资源利用效率,为油田行业的智能化发展提供了新的思路和方法。

基于约束规划的航空电子系统任务分配与调度方法

随着综合模块化航空电子系统(Integrated Modular Avionics,IMA)对计算性能要求的日趋提高,既能提供更强计算能力又能减少电子设备的体积、重量和功耗的多核处理器将在航空电子系统领域得到广泛应用.目前航空电子系统的任务分配和调度主要基于手工方式,较少考虑多核环境下共享资源竞争带来的时间延迟,并且当系统更新时需要重新编排,十分耗时耗力.本文提出一种基于约束规划(Constraint Programming,CP)的航空电子系统任务自动化分配与调度方法.首先,给出了多核环境下任务最坏执行时间(WCET)的分析方法;其次,给出了基于CP的任务分配和调度方法;最后,设计与实现了原型工具CP4IMA,并基于ARINC653操作系统平台进行案例分析,验证了本文所提方法的有效性.

矿石智能分选机执行子系统仿真及参数多目标优化

为改善矿石智能分选机执行子系统的工作性能,提高矿石分选的效率和准确率,提出基于多目标粒子群算法的矿石智能分选机执行子系统参数优化方法。基于CFD软件对矿石智能分选机空气喷嘴的气流进行仿真,采用MATLAB软件对矿石分选过程建立仿真模型,并通过高速相机拍摄矿石运动轨迹验证模型的准确性。应用正交旋转组合设计方法设计试验组合,仿真分析所选水平内气嘴角度、气嘴间距、气嘴直径、气嘴与滚筒距离、分界挡板与滚筒距离、喷吹气压以及喷吹高度这7个因素对夹带率和执行率的影响,并建立夹带率和执行率数学回归模型。以夹带率和执行率数学回归模型为目标函数,降低夹带率和提高执行率为优化目标,运用多目标粒子群优化算法进行参数优化。研究结果表明:参数优化后,设备的夹带率降低了3.19%,执行率提高了2.16%,对提高分选机工作效率和经济效益有着重要意义。

载人月球探测飞行器综合电子系统技术发展研究

针对载人月球探测飞行器数据种类多、数据量大、数据分布远的特点和高可靠性数据通信要求,通过调研国内外航天器综合电子系统发展趋势和系统分析载人月球探测任务的研制需求和技术特点,秉承网络一体化、计算通用化、执行集成化、软件APP化的设计理念,提出了全新的“统一管理-区域执行”两层分级控制综合电子系统架构,对高性能计算、时间触发网络、高集成采集驱动、分时分区操作系统等关键技术的研究目标和实施途径进行了详细阐述,应用于载人月球探测飞行器综合电子系统设计后,将有效提升自主健康管理和任务规划能力、功能密度、设计可靠性及有人参与的闭环控制能力。

基于EMD的密相气力输送两相流系统内子系统相互联系和作用

利用信号分析考察密相气力输送两相流系统内子系统之间的相互联系和作用。首先,基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将密相气力输送两相流系统的静电波动信号分解成若干信号分量,即固有模态函数(intrinsic mode function,IMF),再结合各IMF分量的能量比重确定出IMF1~IMF4为主干分量。之后,结合静电信号EMD分解结果、输送管道中颗粒的分布状况及颗粒运动机理的差异性三者,明确气固两相流系统内的子系统。最后,利用IMF1~IMF4的主频和方差的变化规律,分别考察了子系统之间的联系和作用。实验结果表明:水平输送管道中的气固两相流系统可分成4个子系统,分别是稀相区、交界区、浓相区以及贴壁区内的颗粒流体组织;子系统之间依靠颗粒在彼此间游走而进行联系;同时,子系统之间也存在竞争作用,该竞争是颗粒主导和气流主导两种机制之间的竞争,当颗粒悬浮性较弱时竞争激烈,当颗粒悬浮性变好时竞争减弱。