+高级检索
  • 2015年第42卷第4期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • 数控机床动压主轴的热误差建模技术研究

      2015, 42(4):1-6.

      摘要 (953) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低加工过程的热误差,提高数控机床加工精度,基于时序相关分析理论与数值计算方法,建立了一种以温度场分布及加工参数为输入的新型机床主轴热误差建模方法.所建模型由热误差模型、主轴动压轴承热特性模型以及主轴热传递模型三部分组成.该方法首先根据时序相关理论建立热误差与温度测点之间的相关模型,再通过灰色相关理论完成关键温度测点位置与数量的优化,同时,基于数值计算与热传导理论,建立了动压主轴系统热特性模型.以一台大型龙门导轨磨床为实验对象,建立了磨床主轴箱热误差预测模型.实验结果表明,所建立的热误差模型具有良好的热误差辨识性能.

    • 涡轮增压器轴承体耦合传热的数值仿真

      2015, 42(4):7-12.

      摘要 (882) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于涡轮增压器轴承体冷却机理,采用专业CFD软件和FEM软件分别建立了轴承体流体区域和固体区域网格仿真模型.运用流固耦合的仿真计算方法对涡轮增压器轴承体进行耦合传热分析,得到轴承体流体区域的流场、换热系数及温度场,并分析轴承体固体区域的温度场.仿真结果表明:机油和水同时冷却方式下,轴承体温度分布较均匀,其冷却性能较好.与实验对比,仿真模型的温度符合实际轴承体温度分布,证明了此方法的可行性,为轴承体冷却性能的设计优化提供依据.

    • 蒸汽辅助涡轮对增压汽油机瞬态响应特性影响的模拟

      2015, 42(4):13-18.

      摘要 (946) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善废气涡轮增压汽油机加速工况时的瞬态响应特性,提出了蒸汽辅助涡轮增压的方法.基于一款废气涡轮增压汽油机,采用GT-Power软件分别建立并标定了蒸汽辅助涡轮增压与废气涡轮增压的仿真模型.针对该汽油机的常用转速2000 r/min,研究了各种蒸汽参数对增压系统及汽油机性能的影响.结果表明,在2000 r/min时的加速工况,蒸汽辅助涡轮能使汽油机加速迟滞时间缩短48.0%,加速扭矩提升9.7%.因此,蒸汽辅助涡轮能有效改善增压汽油机的加速性和动力性.

    • 变刚度悬架的虚拟匹配优化

      2015, 42(4):19-26.

      摘要 (1287) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决某客车变刚度悬架的匹配优化问题,首先对传统的汽车悬架匹配方法和流程进行了总结,然后提出了基于计算机辅助优化(CAO)技术的虚拟匹配优化方法,并给出了相应的匹配流程.该匹配方法先建立整车的虚拟优化模型,再编制优化匹配程序并设定优化目标,然后联合优化模型仿真进行虚拟匹配.为建立准确的虚拟模型,特对该车的前后轮胎和空满载下簧载惯性参数进行了测试.文中匹配的悬架参数包括前悬架扭杆的扭转刚度、前后减振器的阻尼系数、前后稳定杆的扭转刚度、后悬架板簧的初级刚度与复合刚度和板簧衬套的径向刚度.匹配时需要考虑空载和满载两种状态下的车辆性能.通过虚拟匹配得到了该车变刚度悬架的匹配结果,然后根据该结果试制了悬架样件,最后在某汽车试验场进行了对比验证试验.结果表明,所采用的虚拟匹配方法对变刚度悬架参数的匹配优化是有效可行的,这对汽车底盘的虚拟开发及优化具有一定的借鉴指导意义.

    • 过滤单元形状对其微波再生特性的影响

      2015, 42(4):27-33.

      摘要 (1356) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一种新型的柴油机微粒捕集器单元块旋转式的过滤体微波加热再生模型,采用数值模拟方法,对再生过程中过滤体壁面温度沿径向分布和过滤体单元的形状结构参数对微波加热再生过程的影响规律进行数值模拟研究.结果表明:过滤体壁面温度从外弧面向内弧面逐渐升高,且整个过滤体的峰值温度出现在内弧面;较小的过滤体圆心角将会缩短再生时间;较小的过滤体单元长度以及较小的过滤体单元厚度都可使再生时间缩短.

    • 基于改进模糊PID算法的空燃比控制策略研究

      2015, 42(4):34-39.

      摘要 (861) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对发动机瞬态工况空燃比进行控制时,由于单缸汽油机本身固有的非线性和时滞环节,传统PID控制很难取得满意的效果,本文构造了一种带动态补偿的模糊PID控制器.首先搭建了单缸机仿真模型,并将模糊PID控制算法应用于空燃比控制中,以适应系统的非线性;然后针对单缸机系统中固有的时滞环节提出一种动态时滞补偿器,以降低时滞环节对系统的影响;再将该时滞补偿器耦合于模糊PID控制器中,应用于单缸机瞬态工况下的空燃比控制.仿真结果表明,改进的模糊PID控制器不仅能补偿系统中时滞环节带来的非最小相位影响,而且能很好地适应发动机系统的非线性特征,从而使控制系统的稳定性、准确性、快速性均得到了很大的改善.

    • 岩石温度对盘形滚刀掘进参数破岩特性的影响

      2015, 42(4):40-47.

      摘要 (1276) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究在岩石温度变化条件下盘形滚刀掘进参数对破岩特性的影响,以颗粒流理论为平台,从细观角度上建立了基于岩石温度变化的盘形滚刀热力学破岩数学模型,模拟了不同工况下岩石裂纹生成、扩展和岩渣形成的全过程,并对掘进参数对破岩特性的影响规律进行了研究,从细观角度解释了不同岩石温度下滚刀的破岩机制.利用直线式TBM滚刀破岩实验台,通过实验验证在岩石温度变化条件下掘进参数对滚刀破岩的影响规律是否与数值模拟有较好的一致性.研究结果表明:1)岩石温度升高,降低了岩石硬度、强度等力学性质,破岩时裂纹数增多且微裂纹迅速扩展,降低了滚刀破岩载荷,提高了破岩效率; 2)低贯入度时,岩石不容易被侵入破碎;随着岩石温度的升高,岩石越来越容易挤压破裂;随着贯入度增加,失效区域进一步扩大,破岩效率提高;3)滚刀之间的协同作用随刀间距的增加而减弱,最优刀间距随岩石温度的升高而增加,随贯入度的增大而增加;4)提高岩石温度能增强滚刀之间的协同作用,提高破岩效率.

    • 基于RS485总线的石墨化过程测控系统设计

      2015, 42(4):48-54.

      摘要 (790) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用RS485现场总线技术和网络技术,在MCGS WWW网络版组态软件平台上,设计了一套以工控机为主机的锂电池负极材料石墨化过程实时测控系统.系统的485现场节点整流变压器高压侧电气参数智能采集模块和变压器电动有载调节机构控制器分别完成变压器电气参数的采集和档位控制.设计并实现了一种基于线性光电耦合的二阶低通滤波器,整流器输出电压与电流及其他模拟信号经二阶低通滤波器处理后,由智能采集板卡采样.提出了一种能匹配设定功率曲线的变压器档位自动调控算法,可实现石墨化过程的优化控制.系统主机通过光纤接入企业局域网程控交换机,使系统具有远程监视功能.120多炉次的实际运行效果表明,石墨化过程实时测控系统稳定可靠、操作方便,产品质量稳定,平均炉次的电耗比原系统降低了6%.

    • Morlet复小波变换的开关电流电路共极点实现

      2015, 42(4):55-62.

      摘要 (1019) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种时频域混合共极点逼近的开关电流电路Morlet复小波变换方法.将Morlet复小波构成部件高斯包络进行分解,设计了高斯包络时域逼近优化模型,模型可采用常规优化算法求解.利用正弦和余弦信号的周期性,及其与指数信号的乘积在频率域具有相同极点的特性,简化了Morlet复小波函数的拉普拉斯变换,实现了实部和虚部的共极点有理逼近.基于双线性变换积分器设计了一种开关电流复二阶节基本电路,继而综合了Morlet复小波变换基本电路.通过调节基本电路的开关时钟频率可实现其它不同尺度的小波变换功能.对比分析表明,本文方法的逼近效果和系统稳定性均明显优于现有的Padé变换法和Maclaurin级数法;与现有方法相比,本文设计的复小波变换电路具有结构简单、功耗低和体积小等优点.仿真结果表明了方法的有效性.

    • 等效滞回模型在锂离子电池SOC估计中的应用

      2015, 42(4):63-70.

      摘要 (1333) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:锂离子电池荷电状态的快速准确估计是电池管理系统的关键技术之一.针对锂离子电池这一动态非线性系统,通过测试分析锂离子电池的滞回特性,建立了锂离子电池的二阶RC滞回模型,并利用容积卡尔曼滤波算法对电池荷电状态进行估算.实验结果表明,该模型能较好地体现电池的动态滞回特性,而且容积卡尔曼滤波算法在估算过程中能保持较高的精度.

    • 考虑清洁能源参与的跨区域能源配置优化模型

      2015, 42(4):71-77.

      摘要 (1632) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别以区域发电成本最优、区域碳排放最优以及综合效益最优为目标,结合区域能源优化中涉及的经济效率、碳排放以及输电约束等问题,构建了含清洁能源的跨区域发电计划优化模型.利用GAMS软件进行模拟分析,结果表明模型能在一定程度上优化区域间的发电成本和环境成本;对比清洁能源参与、不参与区域能源优化的结果可知:清洁能源在优化中的贡献度明显高于化石能源;区域间碳排放价格的差异将影响清洁能源与化石能源所实现的能源置换效益.

    • 低延迟路由器中高效开关分配机制的实现与评测

      2015, 42(4):78-84.

      摘要 (985) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:开关分配位于片上网络路由器流水线的关键路径上,对路由器以至整个片上网络的性能都会产生很大影响.已有的开关分配方法主要针对标准流水线路由器进行分析改进,缺乏对低延迟路由器中基于时间序列的开关分配方法的研究.本文首次在低延迟路由器上实现了基于时间序列的开关分配机制,并针对分配过程中优先矩阵的构造特点进行了优化改进.仿真实验结果表明在低延迟路由器中采用基于时间序列的开关分配策略可以使片上网络的性能得到很大提升.

    • 基于深亚微米工艺长互连线延迟优化的设计方法研究

      2015, 42(4):85-92.

      摘要 (1171) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着SoC方法学的使用,集成电路越来越复杂,设计规模越来越大,连线延时已经成为影响时序收敛的关健因素之一.本文提出了一种基于物理设计的长线互连优化方法,即优化关键单元的布局,并选取、增、减repeater来优化时序.本方法根据单元间的位置测定单元间距,指导设计中需要插入的repeater位置及数量.长互连延迟的优化效果与所使用的单元、插入单元的间距、选用的线宽等影响因素有密切关系.28 nm工艺下,在间距200 μm~250 μm时插入8倍驱动(×8)规格的反相器(缓冲器)时效果最好.其次,将互连线上的缓冲器换成反相器, 互连延迟能降低10%.第三,使用更宽的走线能使长互连线延时再降低20~30 ps.

    • 面向众核处理器的独立调试系统设计方法

      2015, 42(4):93-99.

      摘要 (929) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于片上网络(Network-on-Chip,NoC)技术的众核处理器正成为当前高性能处理器的设计焦点.传统的调试系统结构不能很好地应用于众核处理器体系结构,众核处理器中踪迹数据传输、调试事件传播、时间戳同步等方面均面临重大挑战.为解决上述问题,提出一种具有高带宽、低资源消耗的独立调试系统设计方法.该方法通过减少长互连线,提高了调试通道工作频率,以较少的互连线即可实现高带宽传输通道;同时调试组件采用分布式的对称结构,具有良好的可扩展性.在踪迹数据传输结构中,提出了一种带宽平衡的非侵入式踪迹数据导出方法,该方法通过软硬协同方式来配置踪迹通道仲裁的权重值,降低硬件复杂度.在调试事件的传播上,构建了与片上网络拓扑一致的事件传播网络,该网络在易于物理实现的同时具有事件传播延迟低的特点.在时间戳的同步方法上,提出了一种通过软硬件协同的时间同步方式,以很小的硬件代价实现了较精确的时间戳同步.

    • FitenBLAS:面向FT1000微处理器的高性能线性代数库

      2015, 42(4):100-106.

      摘要 (1596) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:BLAS库是基本线性代数子程序库,是许多大型科学与工程计算的核心计算程序,FitenBLAS库是在多核多线FT1000微处理器上开发的基本线性代数库,其研制对FT1000微处理器在科学与工程计算中的应用具有重要意义.根据多级存储结构和寄存器的数目,设计了向量与向量、矩阵与向量和矩阵与矩阵运算的多级循环展开方法,采用指令调度、数据预取等通用优化技术,优化BLAS库串行程序.对于BLAS3子程序,设计了矩阵乘无冗余数据拷贝分块算法,采用指令重排、访存与计算的重叠、分块等技术优化矩阵乘子程序,基于矩阵乘子程序实现了其他BLAS3子程序.研制了汇编线性代数程库FitenBLAS,其核心子程序矩阵乘的双精度计算性能达到6.91Gflops,是峰值性能的86.4%.

    • 一种面向大规模计算机的监控管理系统

      2015, 42(4):107-113.

      摘要 (848) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着超级计算机系统性能的提升,系统规模越来越大,如何高效管理这些系统成为高性能计算机亟待解决的关键问题之一.本文提出了一种针对大规模计算机的监控管理系统——MMS(Monitoring and Management System).MMS采用分布式系统结构来提高监控管理系统的效率;监控信息的精细化处理降低了监控系统对计算网络的影响同时提高了基于web的客户端的反应速度;两级异步通信机制提高了MMS系统数据采集效率.理论分析与实验结果表明MMS运行效率高、可靠性好.

    • 一种网络论坛水军账号快速检测算法

      2015, 42(4):114-120.

      摘要 (1432) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析网络水军灌水行为的基础上,提出一种网络论坛水军账号快速检测算法.该算法包含3步:首先通过统计分析网络论坛单日回帖情况,确定可疑区间;然后根据用户单日回复行为构建用户协作网络,并依据删减后的用户协作网络的聚类情况确定高可疑时段;最后通过高可疑用户的回帖时间特征分析判定其是否为网络水军.该算法采用“层层逼近”的策略,分3次排除正常用户和数据,不断缩小计算范围,具有计算量小、计算速度快的特点.利用该算法对“新浪网-娱乐论坛-影视世界版块-影行天下子版块”2010年全年的数据进行分析,实验结果表明,该算法不仅能有效发现网络论坛的单个水军账号,还能发现网络水军军团账号并确定炒作内容,准确率高.

    • 路网拥塞控制中的多目标路径决策模型研究

      2015, 42(4):121-129.

      摘要 (987) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:智能交通系统领域中的路网拥塞控制是解决路网拥塞问题的主要手段之一,针对该问题,利用自底向上的agent建模方式,构建一种多目标路径决策agent移动模型.在该模型中,车辆agent兼顾最短路径和拥塞避免两个优化目标,通过车辆agent行驶距离最短(最短路径)和途经区域的拥塞程度最低(拥塞避免)两个目标优化来动态进行路径决策.基于多目标路径决策移动模型一方面能够实现对交通拥堵路段的分流控制,另一方面能够挖掘网络拓扑结构中易发生拥塞的路口的共同特征,为路网拥塞控制提供帮助.仿真实验结果表明,该模型能较好地改善路网结构中的拥塞路段.针对不同链路密度及链路分布的网络所进行的仿真实验结果进一步表明,路网结构的链路密度对拥塞路段出现在网络中的地理位置影响不同,而路口节点位置影响其拥塞程度;网络结构的链路分布形态对发生拥塞路段的地理位置和拥塞优化结果具有直接影响.

    • 顺序小波包图像压缩感知方法

      2015, 42(4):130-135.

      摘要 (955) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对压缩感知中测量次数不确定的问题,提出了顺序小波包图像压缩感知方法.该方法选用小波包变换分解图像,降低信号稀疏度,将图像划分为大小相等的小波包系数块,利用小波包系数块数学期望与稀疏度之间的关系,对初始采样信号y0的长度进行预测;同时变长设置顺序压缩感知过程中采样信号y1,…,yn的长度,来减少解压缩端重构次数以及两端的通信次数,从而解决传统顺序压缩感知方法中存在的不足.实验表明该方法在重构次数和重构精度上优于传统顺序压缩感知方法.

    • 基于改进小波阈值函数的语音增强算法研究

      2015, 42(4):136-140.

      摘要 (1189) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的小波阈值去噪算法中的阈值函数不足,提出一种优于非负死区阈值函数的改进的阈值函数.改进阈值函数不仅具有良好的连续性、可导性,并且克服了非负死区阈值函数没有考虑小波变换模值的衰减符合指数规律这一特点.另外在阈值的选取中,考虑了带噪语音信号的不同特性,采用谱平坦度函数修正阈值.仿真实验表明,与传统的非负死区阈值函数去噪算法相比,改进的阈值函数能更有效地消除背景噪声,在提高输出信噪比的同时,更好地保持语音质量和清晰度.

湖南大学学报(自然科学版)编辑部

年第卷第

当期目录


文章目录

过刊浏览

刊期浏览
本期排行

PDF下载排行

HTML阅读排行

摘要点击排行

引用排行

作者稿件一经被我刊录用,如无特别声明,即视作同意授予我刊论文整体的全部复制传播的权利,包括但不限于复制权、发行权、信息网络传播权、广播权、表演权、翻译权、汇编权、改编权等著作使用权转让给我刊,我刊有权根据工作需要,允许合作的数据库、新媒体平台及其他数字平台进行数字传播和国际传播等。特此声明。
关闭