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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    双螺杆空压机消声器设计与性能分析

    何旭阳何亚银张炜王凯...
    3222-3228页
    查看更多>>摘要：针对双螺杆空压机在工作过程中壳体产生较大噪声的问题,利用有限元分析技术,对空压机壳体进行噪声频谱研究,得到在100～1 500 Hz时,双螺杆空压机壳体噪声频谱图.采用添加消声器的方法进行降噪处理,并对消声器进行了结构优化设计,消除了谐振现象;将所设计的消声器安装在双螺杆空压机吸气口处,对比发现该消声器具有较好的降噪效果.研究成果可对双螺杆空压机降噪起到一定的参考作用.

    双螺杆空压机消声器性能优化降噪

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    迷宫式新型流道对质子交换膜燃料电池的性能优化

    李楠张瑾辉徐瑞阳
    3229-3235页
    查看更多>>摘要：质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有广泛的应用前景.为了提升流道构型对于质子交换膜燃料电池的综合性能,通过建立一种三维单相、等温的圆形交错迷宫式流道质子交换膜燃料电池模型,分析新型流道对质子交换膜燃料电池的输出性能、阴极氧和水浓度分布及阴极进气流速的影响.结果表明,圆形交错式流道相较于矩形交错式流道和蛇形流道电流密度提升25％和143％,也可以明显的改善流道内反应物和产物的分布和输运.阴极进气流速的增加可以提升电池的性能,但也会带来其他额外的损耗.可见,圆形交错式流道可以有效提升输出性能,改善氧和水的分布.

    质子交换膜燃料电池(PEMFC)仿生流道圆形交错式流道电流密度

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    无轴轮缘推进器电磁驱动结构优化设计

    鲁浩然张健吕传茂潘康...
    3236-3242页
    查看更多>>摘要：无轴轮缘推进器对中国水下事业有重要作用,其电磁驱动部分采用大内径内转子永磁无刷直流电机结构.对无轴轮缘推进器电磁驱动部分的永磁无刷直流电机结构进行设计,并基于Maxwell进行电机性能优化分析,以提高其性能.选取效率和起动电流等4个参数为优化目标,选取与槽型相关的6个参数为优化变量.采用反向传播(back propagation,BP)神经网络建立优化变量与优化目标的关系式,采用线性加权法确定适应度函数,对电机进行多目标优化分析以提高其性能.最后将求得的最优解代回到Maxwell电机模型,验证求解结果的有效性.结果表明:优化后电机各项性能有所提升,优化结果较好,达到了预期效果.

    结构优化神经网络线性加权法多目标优化

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    基于相量测量单元优化配置的配电网谐波状态估计研究

    韩茂岳尹忠东沈子伦付瑜...
    3243-3250页
    查看更多>>摘要：随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重.谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果.相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计.然而目前PMU价格较高,如何进行合理的优化配置保证全网谐波状态可观,同时提高谐波状态估计的准确性,是亟待解决的问题.首先构建以PMU经济配置和谐波状态估计精度最高为目标的PMU优化配置模型,并提出一种改进二进制粒子群-遗传混合算法用于求解.随后在实时仿真器中搭建IEEE14节点模型,选用均值插补法以及Vondrak滤波法进行数据处理并分析了优化所得多种PMU配置场景对谐波状态估计的影响.结果表明:所提算法从减少投资成本及降低谐波状态估计误差角度考虑,能够给出合理的PMU配置方案,有助于支撑工程决策.

    谐波可观性相量测量单元(PMU)优化配置二进制粒子群-遗传(BPSO-GA)混合算法谐波状态估计

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    基于改进哈里斯鹰优化算法的配电网动态重构

    吴艳敏刘家旗王璐张晓锋...
    3251-3259页
    查看更多>>摘要：针对风光荷不确定性的配电网重构问题,建立分布式电源和负荷出力模型,以系统运行成本和电压偏移构建多 目标函数.提出一种改进粒子群算法融合 K-means(improved particle swarm optimization and K-means,IPSO-Kmeans)聚类算法来划分典型日负荷曲线,将改进哈里斯鹰优化(improved Harris hawk optimization,IHHO)算法应用于配电网重构,进行寻优计算.为了改善哈里斯鹰优化(Harris hawk optimization,HHO)算法种群分布不均、无法完整搜索到最优解空间范围、易于陷入局部收敛等问题,引入佳点集生成种群初始化,提高种群搜索空间的均匀性.将麻雀搜索算法中的探索者位置更新公式与哈里斯鹰优化算法探索阶段的位置更新公式结合,以提高算法的全局搜索能力.利用柯西-高斯变异扰动策略跳出局部最优解.最后在IEEE33节点配网系统仿真,结果表明所提方法的有效性.

    分布式电源动态重构K-means负荷聚类哈里斯鹰算法

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    电池充电状态和电压/温度异常联合故障诊断

    傅振亮张建敏罗崴闫愿...
    3260-3268页
    查看更多>>摘要：电池安全问题是阻碍新能源汽车退役电池梯次再利用的关键因素,而电荷状态、电压和温度是判断电池安全状态的重要参数.基于此,提出基于实车数据的电池联合故障诊断.首先从实车数据平台获取数据,经过数据的预处理和螳螂算法优化K近邻(dung beetle optimizes K-nearest neighbor,DBO-KNN)算法进行特征提取,然后将提取的特征输入到建立的差分整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)故障诊断模型中,实现对电池单体的低压和过压的实时诊断和精准定位,最后通过电压、电池荷电状态(state of charge,SOC)和温度进行联合判断是否有触发热失控的风险,根据危险程度发出不同的报警等级.算例分析了故障特征提取准确率高达98.97％,不仅能精准定位单体发生异常的位置,还能提前9 s发生报警,有效预防了电池发生热失控的风险,验证了本文方法的有效性.实现了工程实际应用方面的较好效果,为未来动力电池梯次循环利用以及安全预警平台的研发奠定了基础.

    新能源汽车梯次利用动力电池实车数据多方法融合故障诊断

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    基于最大完全子图与最小树形图的无线定向网络广播算法

    钮金鑫
    3269-3275页
    查看更多>>摘要：现有关于无线定向网络广播的研究主要集中于如何选择中继节点或计算转发概率以提升分组递交率,减少广播冗余,但未对中继节点选择及波束指向计算开展联合设计,导致源节点及中继节点在广播过程中存在冗余指向,增加了消息转发次数.为提升无线定向网络广播效率,提出一种基于最大完全子图与最小树形图的无线定向网络广播算法(maximum com-plete subgraph and minimum arborescence based directional broadcasting algorithm,MCSMA).算法首先利用最大完全子图理论计算源节点或中继节点波束指向,使单个波束指向覆盖的邻居节点数量最多,然后利用最小树形图理论选择中继节点,使中继节点使用少量波束覆盖全网所有节点,降低广播过程中的消息转发次数.仿真表明,所提算法可有效减少广播过程中源节点和中继节点的波束指向次数,提升定向广播效率.

    无线定向网络广播算法中继选择波束指向计算

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    基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

    龙琴袁森李魏魏
    3276-3283页
    查看更多>>摘要：针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法.首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹.最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性.

    自动导引车(AGV)Lyapunov直接法滑模切换面轨迹跟踪幂次趋近律

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    融合领域词典嵌入的航空不安全事件命名实体识别

    许雅玺孟天宇王欣刘炳南...
    3284-3290页
    查看更多>>摘要：针对航空不安全事件领域命名实体识别任务,以航空安全信息周报为数据源,分析并构建航空不安全事件命名实体识别数据集和领域词典.为解决传统命名实体识别模型对于捕获领域实体边界性能较差的问题,基于BERT(bidirectional encoder representations from transformers)预训练语言模型提出融合领域词典嵌入的领域语义信息增强的方法.在自建数据集上进行多次对比实验,结果表明:所提出的方法可以进一步提升实体边界的识别率,相较于传统的双向长短期记忆网络-条件随机场(bi-directional long short term memory-conditional random field,BiLSTM-CRF)命名实体识别模型,性能提升约 5％.

    航空不安全事件领域词典命名实体识别预训练语言模型

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    应急图标呈现方式及亮度对比对认知绩效的影响

    刘欣宇金涛吴正新顾浩然...
    3291-3297页
    查看更多>>摘要：应急图标的认知绩效在紧急救援中起重要作用.为探究应急图标呈现方式及亮度对比的变化对认知绩效的影响机理,采用视觉搜索范式并采用眼动实验进行结果验证.实验A结果表明:高、中载荷下,应急图标呈现方式和亮度对比的主效应明显,反色应急图标的搜索速度明显快于图形应急图标和带边框应急图标,亮度对比中0.90的搜索平均反应时间最短,0.10、0.30、0.60的平均反应时间有随亮度对比升高而降低的趋势;低载荷下,应急图标呈现方式和亮度对比对认知绩效的影响不明显.实验B眼动实验结果表明:高、中载荷下,反色应急图标注视时间明显低于其他呈现方式,亮度对比较高(0.90)的带边框应急图标平均注视时间明显低于低亮度对比,注视时间有随对比度增大而降低的趋势;低载荷下图标呈现方式、亮度对比注视时间无明显差异.高、中、低载荷下注视点的个数无明显差异,解释了实验A的结果.主观评价的评分也对实验结果做出了认知方面的解释.应急图标呈现方式及亮度对比对认知绩效具有显著影响.

    应急图标呈现方式亮度对比认知绩效

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