摘要:在不同瞬态工况下使用不同的废气旁通阀PID目标控制策略，建立涡轮增压汽油机瞬态计算模型.对发动机定转矩加减速工况下的瞬态响应进行模拟计算，并与原机响应特性做对比分析.结果表明，在定转矩加速工况下，以适当增大的各固定转速下增压压力作为瞬态控制目标值，可以显著改善发动机的瞬态响应.在发动机定转矩减速工况下，采用前期适当延长废气旁通阀全开的时间，待转速下降到1.25倍目标转速后，控制目标切换到增压压力的控制策略能够缩短发动机的响应时间.与此同时，采用废气旁通阀瞬态控制方法，不仅能够提升涡轮增压汽油机瞬态响应性能，而且可以防止瞬态工况下增压器超速和喘振.

摘要:为了分析开关磁电机驱动电动汽车振动性能，基于前轮和后轮路面激励的时间相关性，应用滤波白噪声法描述前轮和后轮路面激励，基于线性模型描述开关磁阻电机垂向激励，采用六自由度汽车振动平面系统描述轮毂电机驱动电动汽车振动.在城市行驶工况的B级路面和车速范围内，对路面和开关磁阻电机作用下电动汽车振动性能进行了研究.研究结果表明，在前轮和后轮电机存在同向偏心的情况下，低速对车轮加速度和车轮动载荷影响大，高速对座椅加速度和悬架动挠度影响大.

摘要:提出一种仅用一个摩擦离合器实现无动力中断换挡的新型自动变速器——超越离合器辅助换挡自动变速器.该变速器采用摩擦离合器与超越离合器交替传递动力的方式实现连续换挡.为研究该自动变速器的换挡平顺性问题，搭建了两个挡位的6自由度变速器动力学模型，提出了换挡过程中离合器和动力源的协调控制策略，开展了仿真和台架试验研究.结果表明：所提升挡和降挡控制策略能有效降低换挡冲击，使得换挡时的冲击度保持在10 m·s-3以内.

摘要:针对汽车在运行过程中汽车变速器的振动问题，以汽车变速器三挡为研究对象，通过MASTA软件对其进行载荷谱分析，再以提高齿轮的承载能力和尺寸的比值为目标，对三挡啮合齿轮进行优化设计，得到新的模数与螺旋角.综合考虑动态啮合刚度、齿侧间隙、轴承游隙、传递误差的影响建立斜齿轮弯扭耦合的6自由度非线性动力学模型并对传动系统的振动特性进行分析.根据优化前后的振动特性对比，提出了将振动时域信号转化为频域信号进行对比的方法，使得结果更加直观.通过快速傅里叶变换将振动时域信号转化为频域信号．结果表明,优化后齿轮的振动特性有明显的改善，尤其是z向振动减小达到1/4左右.本研究为汽车变速器的振动特性优化提供一定的理论依据.

摘要:车辆电子稳定系统能有效提高车辆在极限工况下的方向稳定性.针对传统直接横摆力矩控制（DYC）没有考虑轮胎附着力极限的局限，提出一种基于轮胎动力动态估计(TDE)算法的新型车辆电子稳定控制系统（ESP），在此基础上，通过主动前轮转向（AFS）协同控制，最大化利用车轮附着力.采用多元回归统计算法设计TDE控制器，采用基于统计数据的多项式拟合获得车轮附着力边界极限和最优动态滑移率上限值；采用模糊逻辑算法设计AFS控制器，补偿因附着力达到极限引起的横摆力矩不足.仿真结果表明，通过与AFS的协同控制，新型ESP能够在改善车辆的方向稳定性的同时，大幅降低车轮制动控制力，减少对车辆纵向速度的影响.

摘要:为了克服测量响应的不确定性给乘员约束系统参数识别带来的困难，利用马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)采样和近似模型构造技术，提出一种基于贝叶斯推理的乘员约束系统不确定性参数识别方法.该方法结合约束系统参数的先验分布和测量响应，通过马尔科夫链在未知参数联合概率密度空间进行抽样，从而获得了织带刚度缩放系数和质量流率缩放系数的后验边缘概率密度函数.识别结果表明，相比于传统确定性识别方法，基于贝叶斯推理的不确定性参数识别方法不仅能有效给出乘员约束系统参数的概率分布，而且能够保证参数寻优的全局收敛性.

摘要:针对既有车辆失稳判定方法存在的不足，开展了车辆横向稳定性关于模式识别的研究，提出了一种基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判别方法.利用CarSim建立整车动力学模型，采用K均值聚类算法对车辆行驶状态数据进行离线聚类分析，得到离线聚类质心及其危险等级.搭建CarSim与Simulink联合仿真平台，计算车辆实时行驶数据点与离线聚类质心之间的欧氏距离，设计了车辆横向稳定性判定指标，对车辆行驶稳定性进行了在线识别.该判定方法充分利用车辆离线数据和实时数据，对车辆行驶状态数据进行数据挖掘.仿真结果表明,该判定方法能够准确实时量化车辆的行驶稳定性，为控制系统的介入时机与程度提供判据.

摘要:微细磨削技术能够实现硬脆材料复杂结构微小零件的高精高效低成本加工.通过深入分析微细磨削机理，考虑刃角圆弧半径的影响，建立了圆锥、球形、三棱锥、四棱锥等4种单颗磨粒切削力模型；采用VHX-1000超景深光学显微镜对Φ0.5 mm、#600微磨棒表面磨粒形状进行观测分析并统计，建立了基于单一磨粒模型和基于综合磨粒模型的微细磨削力模型；在ZCuZn38上进行微细磨削试验，对比研究了微细磨削力理论计算结果与试验结果，并基于理论模型讨论了微细磨削力随工艺参数的变化规律.结果表明,单一磨粒模型微细磨削力与综合磨粒模型微细磨削力均能预测不同工艺条件下的微细磨削力，但综合模型微细磨削力的误差最小；不同磨粒模型计算得出的法向磨削力较为一致，但切向磨削力差异较大.

摘要:为了分析带锯条的“切斜”失效形式，综合考虑了切削力、进给力、张紧力以及带锯条自身刀弯，建立了带锯条在切削工件区域的简化受力模型，使用数值计算模拟方法得到了带锯条各处内部应力的分布及变化趋势.结果表明，在较大的工件尺寸、切削力、进给力以及不足的张紧力和带锯条宽度的情况下，带锯条齿部处于受压状态，此时靠近齿部的带锯条基体发生弯曲形变，使得切削不再沿垂直方向进给而导致“切斜”失效发生.从验证实验来看，在同样切斜失效标准下，带锯条张紧力从130 MPa增加到190 MPa，锯切刀数增加了177%；带锯条宽度从27 mm增大到34 mm，锯切刀数增加了50%；工件尺寸从80 mm增大到240 mm后，锯切面积减少了83%.

摘要:为了研究滚刀滚动切削岩石的性能，合理简化盘形滚刀滚压破岩过程，采用颗粒离散元法分别建立了考虑摩擦力的滚刀滚动切削有、无节理岩体模型，分析了滚动切削模拟过程中切削力、裂纹发育、岩石破碎形态的变化规律.利用滚刀回转切削试验台进行了破岩试验，得到切削力随工况变化的规律，验证了仿真模型的准确性.研究结果表明：对无节理岩体，提高贯入度会增加主干裂纹深度和破碎面积，提高切削速度会增加法向力，而对滚动力影响不大；对含节理岩体，岩体节理强度越强则主干裂纹越深，比能耗越高；岩体的节理倾向会对破岩比能耗产生一定的影响，正向倾角切削效率高于逆向倾角约12%；节理倾角越小，正、逆向节理倾角破岩比能耗差值越大；合理安排刀盘正反转可提高破岩效率.

摘要:针对工程结构中所承受载荷幅值之间相差多个数量级，使用传统拓扑优化方法所得结果中较小载荷传递路径消失的荷载病态现象，提出一种简单有效的敏度分层过滤策略.将各载荷以幅值大小进行分层，并计算各载荷对结构对应的应变能数值.在此基础上，引入比较判断系数和放大应变能影响系数，将各灵敏度以大小进行分层，对不同层次灵敏度进行不同的过滤以取得多载荷作用下最佳材料布局.本文敏度分层过滤策略是在Solid Isotropic Material with Penahiation（SIMP）框架下提出的，并使用Optimality Criteria（OC）方法进行求解.使用二维和三维算例验证了所提策略的有效性，表明该策略可以有效克服荷载病态现象，为结构设计中得到完整传力结构布局提供重要指导.

摘要:为了改善水环在输送稠油过程中易失稳的问题，提出了一种新型水环输送发生器，开展了水环维稳特性及优化研究.采用VOF模型进行模拟，根据水环成型原理建立了层流水环流动数值模型，并通过对比实验结果验证了该数值模型的正确性，据此研究了新型水环发生器不同间隙厚度的水环维稳特性和螺旋叶片对水环维稳特性的强化效果.结果表明：间隙厚度过大过小都不利于水环的形成和稳定，当流速为1 m/s时，在直径为19 mm管道中，发生器间隙为1.4 mm所产生的水环较稳定，即间隙厚度与主管段直径比为3∶20时效果最好；采用螺旋叶片结构可以将水环稳定长度由150 mm提高到500 mm,增幅达2.3倍.

摘要:为了识别电力信息物理融合系统(Cyber Physical Power System,CPPS)脆弱性并制定相应脆弱性防控策略，从结构的角度，建立电力网为IEEE118节点系统、双星型信息网和网型信息网2种具有不同子网络结构的CPPS相依网络模型.提出一种相依节点对重要度综合指标，该指标可以辨识对CPPS结构脆弱性产生重大影响的相依节点对，克服单层网络指标的局限性.基于相依网络连锁故障模型，分别采用随机攻击策略和蓄意攻击策略，分析2种CPPS的结构脆弱性，并研究关键节点保护策略对2种CPPS结构脆弱性的影响.仿真结果表明，随机攻击策略下，网型信息网CPPS的结构比双星型信息网CPPS更加脆弱.蓄意攻击策略下，优先攻击相依节点对对网络连通性的破坏程度更大.合理选取关键节点保护策略的保护节点可以改善系统的结构脆弱性.

摘要:为改善盆式绝缘子沿面电场分布，以径向介电常数分布为对象，提出了一种通过识别沿面最大场强位置反馈更新介电常数分布的全局优化算法，实现了介电功能梯度材料盆式绝缘子参数优化设计.通过APDL语言，实现MATLAB与ANSYS联合仿真，研究了步长大小、分层数量等参数对优化结果的影响.结果表明：随着步长减小，沿面场强分布随迭代次数的变化更加平滑，介电常数区间范围增大.分层数目越多，径向介电常数分布越平滑，高压端介电常数值越大，沿面电场分布波动越小，最大场强降低幅度越大，可达70.5%.盆式绝缘子场强集中区域从高、低电极和三结合点处往中间转移，上、下表面电场利用率均达到0.75以上.研究结果为盆式绝缘子优化设计提供了参考.

摘要:构建了适用于电网仿真的全钒液流电池（all-vanadium redox flow battery，VRB）模型，研究了VRB储能系统的外特性.从外特性等效拟合的原理出发，忽略VRB系统的无功功率，提出了VRB储能系统的等效模型.该模型结构简单，参数少，易于辨识，能够有效拟合电网在大扰动和连续小扰动情况下的储能系统外特性，其优势在于能够模拟电池储能的出力极限情形.建立了所提出的VRB等效模型与考虑配电网参数和无功补偿的传统负荷模型并联的广义综合负荷模型（Generalized Synthesis Load Model，GSLM），对含VRB储能系统的配电网广义综合负荷特性进行辨识建模.算例表明，与传统综合负荷模型相比，该GSLM能够更精确描述含储能系统的配电网综合负荷特性，VRB在综合负荷中比例越大，这种优势越明显，且模型参数辨识结果具有较好的稳定性和综合描述能力.

摘要:为解决现今指纹锁的高性能和低功耗之间的矛盾，提出了一种基于双核架构的嵌入式系统，采用TI公司AM437x高性能处理器移植识别算法；具有超低功耗的AVR单片机MEGA8微控制器作为主控芯片，以控制非接触启动、红外灯、电机驱动等外围设备，保证系统具有较低的待机功耗.通过设置主控芯片的超低功耗睡眠模式，使得系统大部分时间处于低功耗状态，利用非接触式启动模块控制高耗能识别模块仅在需要的时候上电启动，从而大大降低系统的功耗.综合测试表明，系统休眠时MCU静态工作电流低至1.51 μA，唤醒时电流优化至3.3 mA，8节干电池使用寿命为638 d.相比现有设计方法，兼具更低的功耗和更高的性能.

摘要:对于被脉冲噪音污染的图像恢复问题，广泛使用的TVL1模型会偏离数据获取模型和先验模型，特别是对高水平噪音.针对这个问题，基于MCP函数，提出了一种新的图像恢复模型，称之为TV-MCP模型，并给出了该模型的近似逼近方法，从理论上证明了该算法的全局收敛到TV-MCP模型的稳定点.对于近似逼近子问题的求解，采用交替方向方法求解.通过对多组图像在不同噪音污染水平下的数值仿真实验，验证了本文所提出的模型和方法的有效性．实验结果显示， TV-MCP模型比TVL1模型能够取得更好的恢复效果，尤其是在高噪音污染的图像恢复问题上，TV-MCP恢复图像的SNR值最高可以达到TVL1恢复图像的SNR值的两倍.

摘要:针对自然场景中交通标志识别问题涉及的识别准确率和实时性改善需求，提出了一种改进的基于多尺度卷积神经网络（CNN）的交通标志识别算法.首先，通过图像增强方法比选实验，采用限制对比度自适应直方图均衡化方法作为图像预处理方法，以改善图像质量.然后，提出一种多尺度CNN模型，用于提取交通标志图像的全局特征和局部特征.进而，将组合后的多尺度特征送入全连接SoftMax分类器，实现交通标志识别.采用德国交通标志基准数据库（GTSRB）测试了所提算法的有效性，测试结果表明，算法在GTSRB基准数据集上获得98.82%的识别准确率以及每幅图像0.1 ms的识别速度，本文算法具有一定的先进性.

摘要:针对运动背景下序列图像中前景目标难以准确检测的问题，提出了一种视觉注意辅助ViBe算法的目标检测方法.首先利用提出的“记忆窗”随机抽样一致性算法估计出背景运动模型，再将补偿后的帧图像送入视觉显著性辅助ViBe算法进行目标检测，其中背景更新因子由图像的二维熵和显著性共同决定，同时，显著性特征也被用来对“鬼影”效应进行滤波抑制.实验结果表明，在缺乏运动前景目标的先验知识的情况下，本方法能够有效地解决通常方法对运动背景中的目标难以甚至无法检测的问题，并且具有较高的鲁棒性和检测效率.

摘要:内置缓存机制是内容中心网络（Content Centric Networking,CCN）研究的关键问题之一.现有的CCN缓存机制在缓存节点的选择时往往缺乏对节点缓存状态和负载情况等动态信息的综合考虑，因此无法准确反映节点间的缓存状态差异，进而影响了缓存决策的合理性.提出了一种基于缓存压力的选择性缓存机制（Cache Pressure Based Selective Caching,CPBSC）.该机制利用节点的缓存占用率和缓存替换率评估节点的缓存压力，并结合内容的流行度实现缓存节点的合理选择.同时，根据内容的请求率和兴趣分组的剩余生存时间评估不同内容的缓存价值，以此实现缓存内容的合理替换.仿真结果表明,CPBSC有效地优化了缓存资源利用率，并显著提高了系统的整体缓存性能.