期刊简介

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CN  61-1069/T

ISSN   0253-987X

创刊时间:1960年

刊期:月刊,每月10日出版

主管:中华人民共和国教育部

主办:西安交通大学

电话:029-82668504

邮箱:xuebao@xjtu.edu.cn

地址:陕西省西安市咸宁西路28号

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Volume 60 期 11,2026 2026年第60卷第11期

    赵晨浩, 焦在滨, 张林博, 顾瀚文

    DOI:10.7652/xjtuxb202611001
    摘要:为了识别影响暂态稳定评估的关键拓扑结构和特征,提升因果关系的建模能力和模型决策的可解释性,提出一种基于因果启发的边图注意力网络电力系统暂态稳定评估方法。首先,搭建边图注意力网络编码器,联合提取节点与边特征,利用节点和边的注意力掩码,将电网图数据显式解耦为因果子图与非因果子图;其次,在因果子图上并行构建失稳机组识别任务,通过施加隐式因果约束,确保因果子图包含失稳关键节点与连接边;然后,引入因果干预与对比学习策略,消除非因果特征的虚假关联,增强模型对因果特征的鲁棒学习;最后,联合优化各部分损失项,利用因果子图实现准确的暂态稳定评估和关键失稳发电机的识别。在CEPRI-TAS-173算例上的仿真和测试结果表明:所提方法的暂态稳定评估准确率达99.01%,失稳机组识别准确率达98.07%,各因果模块的添加使得F1分数提升了3.69个百分点,验证了该方法具有更好的评估准确性、鲁棒性与可解释性。研究结果可为电网安全预警和紧急控制提供可靠决策依据。  
    关键词:暂态稳定评估;图深度学习;因果启发;失稳机组识别;可解释性   
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    更新时间:2026-11-09

    陈子薇, 吴益飞, 吴翊, 肖宇, 纽春萍, 荣命哲

    DOI:10.7652/xjtuxb202611002
    摘要:针对传统机械式直流断路器在小电流开断中易出现断口重燃、开断时间较长,以及现有振荡式拓扑对全控型电力电子器件依赖较强的问题,提出了一种由真空开关、转移支路、振荡源模块和耗能支路组成的振荡换流式直流断路器。建立忽略回路损耗条件下的激励电流解析模型,将振荡源在真空断口中产生的激励电流表示为两个不同特征频率正弦分量之差,并研究电容、电感参数对特征频率及人工过零能力的影响。实验结果表明:在激励电压和转移支路电感一定时,两正弦分量频率越接近,断路器开断能力越强;增大电容和电感参数可降低振荡频率,其中增大转移支路电感和振荡源模块电感还可有效减小两正弦分量的频率差。搭建试验回路,实现了17 kA故障电流的正反向开断,验证了所提拓扑结构产生人工过零点和实现双向开断的可行性。该方案采用晶闸管和二极管构成振荡源模块,减少了对全控型电力电子器件的依赖,可为机械式直流断路器的经济型设计提供新的技术方案。  
    关键词:直流断路器;振荡换流;真空开关;双向开断;人工过零   
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    更新时间:2026-11-09

    王东宇, 项彬, 杜慧鑫, 刘志远, 耿英三, 王建华

    DOI:10.7652/xjtuxb202611003
    摘要:为了深入研究石英砂直流限流熔断器的燃弧特性,赋能直流限流熔断器的研发应用,建立了单狭颈直流限流熔断器燃弧过程的二维轴对称磁流体动力学模型。该模型首先将流场、热场和电磁场多场耦合为二维轴对称模型;其次,搭建直流熔断器实验观测平台并采集熔断器燃弧电参数与边界压力特性,并将计算化学等离子体物性参数导入模型,以实验图像拍摄和残躯形态作为仿真几何模型与网格变化构建依据,以实验电流和压力测量结果作为仿真边界条件,仿真模型输出直流熔断器电弧在0~5.0 ms内,燃弧区域温度场、压力场云图和电弧电压随时间的变化情况。仿真与实验结果对比显示,预期峰值电流分别为2.0、3.0 kA,仿真弧压峰值相对实验弧压峰值误差分别为11.9%和6.8%。仿真起弧后2.90~4.62 ms,中心温度由19741.3 K降低至15546.6 K。仿真压力场显示起弧后1 ms时刻弧根位置压力可达0.29 MPa,显著高于其他位置。通过限制电弧径向发展并使其向轴向扩张、增大电弧压力、人工制造喷口结构等方法有助于提高直流熔断器开断能力。所提出的磁流体模型数值模拟方法为熔断器研发提供了高效的方法与工具,降低了研发成本。  
    关键词:直流熔断器;磁流体动力学;多场耦合;燃弧过程;等离子体   
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    更新时间:2026-11-09

    王昭伟, 王秀丽, 张海涛, 魏凤廷

    DOI:10.7652/xjtuxb202611004
    摘要:针对采用跟网型电压源型换流器(GFL-VSC)并网的新能源场站在弱电网下易发生失稳,以及传统静止无功发生器(SVG)难以满足系统暂态支撑需求等问题,建立构网型(GFM)SVG与GFL-VSC并网系统的全阶数学模型,揭示了GFM-SVG对系统暂态稳定性的影响规律。首先,考虑GFL-VSC与GFM-SVG各控制环节动态和线路电磁暂态,构建GFL-VSC与GFM-SVG并联系统的数学模型。其次,研究电压跌落时GFL-VSC单机并网系统的暂态失稳机理。然后,分析GFM-SVG对GFL-VSC并网系统的支撑机理,使用相平面法研究GFM-SVG各控制参数对系统稳定性的影响规律,采用极限切除时间和极限切除角等指标量化暂态支撑能力。最后,通过电磁暂态仿真验证了理论分析的正确性。研究结果表明:GFM-SVG通过构网控制形成局部相角与频率参考,且进一步结合无功支撑显著提高了并网系统的暂态稳定性;合理配置GFM-SVG,能够将暂态期间并网点电压及GFL-VSC电流幅值相对于额定值的偏差控制在10 %以内。该研究可为计及GFM-SVG并网系统的参数整定提供参考。  
    关键词:跟网型控制;构网型控制;静止无功发生器;暂态稳定性   
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    更新时间:2026-11-09

    程勇, 冯源, 高淑萍

    DOI:10.7652/xjtuxb202611005
    摘要:针对永磁辅助同步磁阻电机在电感饱和及参数失配工况下,传统无差拍预测电流控制易产生电流静差和脉动增大的问题,提出了一种电感饱和补偿下的自适应增量式无差拍预测电流控制方法。首先,通过相邻采样时刻预测方程相减建立增量式预测模型,削弱定子电阻和永磁体磁链偏差影响;然后,引入带电感饱和因子的自适应权重矩阵,将其与电流误差进行加权组合,实现对饱和效应引起的预测偏差的在线补偿;最后,采用电感与磁链分步辨识策略,将辨识结果实时反馈更新至参数自适应增量式无差拍控制器和最大转矩电流比控制器中。研究结果表明:所提方法可跟踪负载突变时的电感下降趋势,并能降低电流脉动;在10 N·m负载下,直、交轴电流脉动较增量式无差拍预测控制分别减小了0.06、0.40 A,较传统无差拍预测控制分别减小了0.08、0.50 A;磁链2倍失配时,负载突变后直轴电流静差降至0.01 A,A相电流总谐波畸变率为3.02%。该方法可为参数变化和饱和工况下的电机高性能控制提供参考。  
    关键词:永磁辅助同步磁阻电机;分步辨识;无差拍控制;电感饱和补偿;参数失配   
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    更新时间:2026-11-09

    崔菲菲, 安豆, 杨清宇, 任志刚

    DOI:10.7652/xjtuxb202611006
    摘要:在微电网源、荷两侧波动加剧的背景下,针对传统强化学习算法隐式引导异构储能调度易导致策略同质化、协同分工失效的问题,提出一种基于频域约束的深度强化学习协同优化调度方法。首先,面向微电网压缩空气储能与电池储能异构混合储能系统,建立马尔可夫决策过程模型以刻画调度系统的状态演变特征与序贯决策特性;其次,基于双延迟深度确定性策略梯度强化学习算法,将谱正则化频域约束惩罚项引入算法策略网络梯度中,以引导电池储能吸收高波动功率,压缩空气储能跟踪低频基波,实现二者差异化分工。仿真结果表明,与主流深度强化学习基准算法相比,所提算法在典型周调度内,可将综合运行成本降低10.0%,并网功率跟踪误差降低约68.5%,并网功率越线次数减少约92.1%,压缩空气储能机械寿命指标与电池储能等效全循环次数分别下降92%和53.8%。该算法可兼顾微电网系统经济性、电网安全稳定性以及底层储能设备的寿命友好性。  
    关键词:微电网;异构混合储能;协同优化调度;深度强化学习;频域约束   
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    更新时间:2026-11-09

    张哲源, 冯文晖, 连峰, 刘霞, 阴志鹏

    DOI:10.7652/xjtuxb202611007
    摘要:针对复杂对抗环境下多传感器系统在任务执行与威胁规避过程中的协同决策问题,提出一种采用多智能体强化学习的异构传感器协同控制策略。首先,构建包含主传感器、次传感器、威胁目标和固定监视目标的二维对抗场景,建立传感器机动、辐射控制、目标探测以及威胁目标锁定与命中机制模型,并将多传感器协同管理问题建模为多智能体部分可观测马尔可夫决策过程。其次,在集中训练、分散执行框架下,采用多智能体近端策略优化(MAPPO)算法实现协同决策,其中主传感器通过联合优化平台机动策略与辐射参数(功率与波束指向)完成穿越与监视任务,次传感器通过机动协同与辐射诱引分担主传感器威胁风险。最后,针对强对抗和稀疏反馈条件,设计兼顾任务收益与生存风险的奖励函数,并采用三阶段课程学习策略提升策略训练效率。在包含1个主传感器、2个次传感器和3个威胁目标的仿真场景中进行50回合对比评估,结果显示:在覆盖阈值为0.75时,所提方法的任务成功率达到82%,高于威胁感知启发式策略(66%)、独立近端策略优化策略(68%)和随机策略(0);同时主传感器存活率达到82%,平均覆盖率达到83.5%。所提方法能够有效协调监视收益与辐射暴露风险,提高复杂对抗环境下多传感器系统的任务完成能力与生存能力。  
    关键词:多智能体强化学习;传感器系统;对抗环境;多传感器协同;目标探测   
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    更新时间:2026-11-09

    刁建华, 范增华, 王鹤凤, 荣伟彬, 王乐锋, 张坤

    DOI:10.7652/xjtuxb202611008
    摘要:为解决微型磁螺旋机器人在低雷诺数液体环境中受路径几何复杂性与参数不确定性导致鲁棒性不足的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的微型机器人航向自适应路径跟踪控制方法。首先,设计一种锥形尾的微型磁螺旋机器人,基于阻力理论,建立微型机器人动力学模型,揭示推进力、阻力与系统扰动对微型机器人运动速度的影响。然后,建立ESO与自适应航向控制器(AHC)协同控制的自适应路径跟踪控制器(APTC),通过ESO对系统进行扰动估计与偏差监测,AHC根据估计的扰动和偏差进行自适应航向调节,通过前馈补偿优化路径跟踪精度。最后,构建磁驱动控制系统,通过不同路径跟踪实验对比分析APTC的控制性能。实验结果表明:在V形、U形和O形路径下,APTC相较于模型预测控制(MPC),其平均绝对误差降低了3.6%~10.8%,均方根误差降低了3.4%~7.7%;在迷宫路径跟踪实验中,平均绝对误差与均方根误差分别降至187、230μm。研究结果表明,APTC能够应对低雷诺数液体环境的复杂路径跟踪的误差积累,提升微型机器人路径跟踪的精度与鲁棒性。  
    关键词:微型磁螺旋机器人;航向自适应;扩张状态观测器;前馈补偿;路径跟踪   
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    更新时间:2026-11-09

    买超凡, 何丽, 王宏伟, 李知远, 杜洋鋆

    DOI:10.7652/xjtuxb202611009
    摘要:针对巡检机器人在动态行人环境中避障不稳定与易陷入死锁的问题,提出了一种融合弹性恢复与互惠责任的控制障碍函数拓扑模型预测控制(ERCBF-TMPC)算法。该算法以控制障碍函数为底层约束,保证预测时域内无碰撞;引入弹性恢复机制,将刚性安全边界松弛为弹性缓冲层,使机器人在安全边界被突破时自主恢复可行解;建立互惠责任分配模型,实现从相互避让到机器人全责的连续调节,从而抑制振荡与死锁;在此基础上,完整框架ERCBF-TMPC++算法在求解器集合中引入无引导基准规划器以增强鲁棒性。在直线道路、凸型道路与开放区域3类仿真环境中开展仿真实验,结果表明:高密度行人场景中,ERCBF-TMPC++算法在直线道路和凸型道路上的安全避障率分别达95.5%、82.6%,侵入严重度指数在直线道路上较TMPC、TMPC++算法分别降低了67 %和44%,在凸型道路上较TMPC++算法降低了44%,求解器成功率稳定在99 %以上,平均控制周期约为22 ms。该研究验证了弹性恢复与互惠责任机制在增强避障安全性的有效性,可为巡检机器人避障及自动驾驶等动态场景下的运动规划提供参考。  
    关键词:巡检机器人;动态避障;模型预测控制;弹性恢复;互惠责任;控制障碍函数   
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    更新时间:2026-11-09

    李济仁, 高建民, 徐亮, 席雷, 梁锋, 周云龙, 冉泓鑫, 林宏伟, 杨涛, 李云龙

    DOI:10.7652/xjtuxb202611010
    摘要:质子交换膜燃料电池的高效运行对工作温度极为敏感,现有冷却流道设计常因强化传热与抑制流动阻力之间的矛盾,难以同时满足高热流密度下的散热需求与电池内部温度的均匀性要求。针对该瓶颈引入集成浴缸型凸起扰流结构的第五代质子交换膜燃料电池(PEMFC)新型冷却通道设计,构建电化学-热-流多物理场的全电池数值模型并进行多物理场耦合分析,系统研究了扰流结构长度比LTL-1、间距比PfL-1和宽度比WTW-1对冷却流道传热性能Nu、流动阻力f及电池内部无量纲温度均匀性σ的影响规律。研究结果表明,浴缸型凸起扰流结构通过调控流道内涡旋结构、二次流强度和边界层扰动显著提升燃料电池热管理性能,且各结构参数对电池热管理性能影响呈现复杂非线性趋势,综合传热与流动阻力分析,当LTL-1为0.3、PfL-1为0.22、WTW-1为0.1附近时为性能最优设计区间,此时f相较标准情况仅增加了1.5%,而Nu增加了21.01%,σ维持在0.993。该研究揭示了几何扰动强化传热与流动阻力之间的协同机制,可以为兼具高效热管理与低流动阻力的下一代燃料电池冷却流道设计提供数据和方法支撑。  
    关键词:质子交换膜燃料电池;多物理场耦合;电池热管理;新型冷却通道   
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    更新时间:2026-11-09

    余田锋, 刘伟, 谭先见, 张泽奇, 杜洋, 何光宇

    DOI:10.7652/xjtuxb202611011
    摘要:为解决航空煤油(航煤)在椭圆转子发动机中的雾化难题,厘清空气辅助喷射策略对发动机燃烧性能的调控机制,将空气辅助喷射技术引入椭圆转子发动机,基于Converge平台建立包含进排气道、燃烧室及空气辅助喷射流道的一体化三维计算流体动力学模型,以航煤-空气喷射时间间隔角(20°~60°曲轴转角)和空气喷射压力(4.0~6.0 bar)为变量,探究了两种参数对缸内燃油雾化、混合气形成、燃烧过程、热力性能及污染物排放的影响规律。研究结果表明:随着航煤-空气喷射时间间隔增大,缸内燃料雾化质量先提高后降低,喷射时间间隔角为30°时,指示功率达峰值15.8 kW,但因燃烧效率偏低,指示热效率仅为39.1 %;喷射时间间隔角增至60°,进入缸内的燃油质量降低,但热效率升至43.4%;提高空气喷射压力可增强缸内湍流动能,改善雾化效果并加速火焰传播,当空气喷射压力从4.0 bar升至6.0 bar时,指示功率与热效率分别提升29.3%和18.9%,碳氢化合物排放质量降低70.9%,氮氧化物排放质量增加781.4%。该研究可为椭圆转子发动机喷射策略的多参数协同优化设计提供理论依据。  
    关键词:转子发动机;空气辅助喷射;喷射压力;喷射时间间隔;污染物;热效率   
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    更新时间:2026-11-09

    廖瑶瑶, 魏光耀, 张嘉哲, 廉自生

    DOI:10.7652/xjtuxb202611012
    摘要:针对煤矿井下液压支架因采用高压、大流量、高水基开关阀控缸系统而普遍存在的位姿控制精度低、支护群组直线度差及启停液压冲击大等问题,发明了一款三芯随动式矿用高压大流量水基比例阀,提出了基于线性扩张状态观测器(LESO)的双闭环速度-位置复合控制方法,进而采用改进灰狼算法(IGWO)对PID参数进行离线优化。通过搭建仿真模型与试验平台,分别对传统开关控制、PID控制和所提复合控制进行对比测试,结果表明:开关控制和PID控制方式下的最大位置跟踪误差分别为7.50、4.51 mm,而新型速度位置复合控制下的误差仅为1.22 mm,相比前两种传统控制方式,误差降幅分别达83.73%和72.95%;在前两种传统控制方式下,液压缸启停阶段压力超调量分别为102.1%和48.0%,而速度位置复合控制方式下,液压缸压力无超调产生。该研究提出的新型水基比例阀及改进灰狼算法优化参数的扩张状态观测器速度-位置双闭环复合控制策略,成功实现了液压支架推移缸速度与位置的连续平滑调节,消除了系统液压冲击,提升了控制精度,为煤矿智能开采中液压支架高精度姿态控制、支护群组直线度自动校正提供了有效参考。  
    关键词:液压缸;阀控缸;水基比例阀;改进灰狼算法;液压冲击   
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    更新时间:2026-11-09

    段亚飞, 邹瀚森, 陈翰, 刘丹, 王志恒, 席光

    DOI:10.7652/xjtuxb202611013
    摘要:针对实际气体物性引起离心式压缩机变转速相似换算精度下降的问题,以能头系数和多变效率为相似准则,提出了一种融合焓-效反求出口物性与密度修正流量的相似换算方法(TREED)。首先基于能头系数相等假设获取变转速后的出口焓值,继而通过效率迭代使多变效率与原始工况一致以获取出口热物性,最后利用进出口密度对完全流动相似理论计算的流量进行修正。以某离心式压缩机分别以空气和R134a为工质的数值模拟结果为例,将TREED方法与现有换算方法进行了对比研究,结果表明:与现有最优换算方法相比,当工质为理想气体时,TREED方法可将换算精度提高约20%;当工质为实际气体时,其精度提升更为显著,可达约136%。TREED方法显著提升了实际气体压缩机在宽转速、宽流量范围内的相似换算精度,具有良好的工程应用前景。  
    关键词:离心式压缩机;变转速;相似换算;实际气体   
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    更新时间:2026-11-09

    李瑞雄, 张浩然, 孙昊, 郭子奥, 屠清石, 王焕然, 席光

    DOI:10.7652/xjtuxb202611014
    摘要:为了全面评价动态电网结构情景下绝热压缩空气储能(A-CAES)技术在建造-运行-维护全生命周期视角的综合环境表现,构建了面向我国石膏矿硐场景的绝热压缩空气储能系统,并通过将A-CAES过程系统与环境扩展投入产出框架相耦合,建立融合型混合生命周期模型。其中,过程层用于精细表征A-CAES核心单元的技术细节与直接环境影响,投入产出层用于追踪上游原材料、设备制造、能源供给及基础设施建设所隐含的间接环境压力。研究结果表明:系统运行阶段的储能电力消耗是主导性因素,其对环境影响的贡献超过90%;采用相变材料的蓄热装置及系统基础设施的建设过程也具有显著影响;2010、2030及2050年,在不同电网结构情景下,伴随可再生能源发电占比提升,储能系统产生的大部分环境影响呈下降趋势,唯电离辐射影响因核电比例增加而上升;若以单位发电量为基准,我国系统在化石能源消耗与水资源消耗方面的影响较低。该研究可为A-CAES技术的低碳化设计与规划提供全生命周期视角下的科学依据。  
    关键词:压缩空气储能;融合型混合生命周期模型;环境影响   
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    更新时间:2026-11-09

    金江善, 赵文涛, 王作群, 郭根苗, 何志霞

    DOI:10.7652/xjtuxb202611015
    摘要:为深入探讨高压喷嘴内复杂的气液两相空化机理及其引发的壁面空蚀损毁机制,采用高速显微成像技术结合多相流数值模拟,重点分析了3种喷孔长度(2.04、3.06、4.08 mm)下,孔内空化流态的瞬态演变规律及近场喷雾宏观特征,并量化评估了近壁面汽泡溃灭带来的空蚀风险。结果表明:喷孔长度显著影响空化发展及流态演变;短喷孔内空化初生早,易迅速发展为超空化流态,云空化脱落频率最高(约18 kHz),喷雾锥角峰值约26°、平均值约18.83°;随喷孔长度增至3.06、4.08 mm,云空化脱落频率分别降至约15、10 kHz,喷雾锥角平均值分别约13.0°、15.6°;长喷孔内因涡旋强烈诱发涡线空化,导致喷雾锥角随之剧烈波动。此外,喷孔长度对空蚀风险的影响呈非线性:短喷孔因云空化高频脱落致使大面积区域空蚀风险较高;长喷孔因几何与涡线空化叠加使风险区扩大;中等长度喷孔内的超空化流态相对稳定,展现出最低的空蚀风险。喷嘴结构优化可利用喷孔长度协同调控流通特性、喷雾形态与空蚀风险。  
    关键词:喷嘴;喷孔长度;空化;喷雾;空蚀风险   
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    更新时间:2026-11-09

    高科, 党凌兮, 邓清华, 李军

    DOI:10.7652/xjtuxb202611016
    摘要:为缩小离心压缩机蜗壳的径向尺寸、探究内蜗壳中的流动特性并提高其气动性能,基于角动量守恒原理提出了一种内蜗壳气动设计方法,借助全三维数值模拟,采用涡量与熵产理论相结合的分析方法对比分析了角动量守恒法与平均速度法设计的蜗壳熵产率与涡量的大小分布。仿真结果表明,与平均速度法相比,在设计工况下角动量守恒法设计的蜗壳出口静压恢复系数提高了21.8%,总压损失系数降低了31.6%,速度均匀度增加了174%,该蜗壳流场整体较好,蜗舌处回流区域较小,保证了下游部件工作的稳定性;在蜗壳的轮盘侧与轮盖侧有两个流动损失较大的二次涡区域,蜗壳0°~90°的周向流域内有较高的熵产率;在角动量守恒法设计的蜗壳的基础上,通过截面型线优化,使气流流动通畅并抑制二次涡形成,蜗壳内熵产率与涡量均减小,二次涡强度降低,0°~90°周向流域内流动情况改善,流动损失降低;与角动量守恒法设计的蜗壳相比,在设计工况下优化后的蜗壳出口静压恢复系数增加了13.7%,总压损失系数降低了18.1%,速度均匀度基本不变,蜗壳的综合性能得到提升。该研究结果可以为蜗壳的气动设计方法和离心压缩机性能优化提供参考。  
    关键词:离心压缩机;内蜗壳;角动量守恒;熵产   
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    更新时间:2026-11-09

    肖龙昊, 吴长浩, 孙培伟, 魏新宇

    DOI:10.7652/xjtuxb202611017
    摘要:针对气冷微堆系统多回路强耦合、非线性显著、运行约束严格等控制难题,提出一种基于模型预测控制(MPC)的多变量解耦与协调控制方法。首先,分析双向能量传递机理与一、二回路开环动态响应,引入相对增益矩阵量化系统耦合特性,并揭示系统非线性动态特征。然后,设计基于增益调度的MPC多变量解耦控制器,显式处理执行器约束,实现二回路内部的动态优化解耦。最后,提出基于MPC的多变量协调控制方案,将氦气温度作为可测扰动,并结合动态匹配补偿机制,实现电功率、空气温度与氦气温度的全局协同控制。仿真结果表明:相较于传统比例积分微分(PID)及前馈解耦PID方法,所提方案在多种负荷变化及扰动工况下,均能有效抑制关键变量超调量、减小动态偏差;在100%功率的阶跃降负荷工况下,完全消除电功率的超调量,并将空气温度和氦气温度最大偏差分别较传统PID控制减少了76.7%和55.2%,显著提升了气冷微堆的整体控制品质与运行稳定性。  
    关键词:气冷微堆;模型预测控制;相对增益矩阵;解耦控制;协调控制   
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    更新时间:2026-11-09

    王雅茹, 张凡曦, 陈晨, 陈诗熹, 司怡昕, 胡耀程, 谢宇鹏, 王盛

    DOI:10.7652/xjtuxb202611018
    摘要:针对小型加速器硼中子俘获治疗(AB-BNCT)靶系统铜基板冷却通道在水环境中易腐蚀失效的问题,提出激光诱导表面改性(LM)与磁控溅射Ta涂层相结合的复合防护策略。以原始铜基材(Cu)、激光诱导表面改性铜基板(LM-Cu)及钽涂层复合激光诱导表面改性铜基板(Ta/LM-Cu)作为研究对象,在去离子水中开展28 d分阶段浸泡腐蚀实验,并采用扫描电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、电感耦合等离子体质谱评估其腐蚀行为。结果表明:Cu和LM-Cu均发生明显局部腐蚀,其中激光改性形成的沟槽结构增大了表面反应面积,促进点蚀萌生及腐蚀产物沉积;Ta/LM-Cu表面涂层保持较好完整性,腐蚀后以稳定Ta2O5钝化层为主,并显著抑制Cu离子释放;28 d时,其Cu离子质量浓度为4.70 mg·L-1,低于Cu和LM-Cu的7.26、7.04 mg·L-1。Ta涂层通过物理屏障和钝化作用有效延缓铜基体溶解,可提升AB-BNCT靶系统冷却通道的服役稳定性。  
    关键词:靶系统;冷却通道;激光诱导表面改性;钽涂层;腐蚀防护   
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    更新时间:2026-11-09

    张进华, 蒋金波, 朱佳龙, 何亚银, 洪军, 赵强强

    DOI:10.7652/xjtuxb202611019
    摘要:为解决传统形面调节方法难以兼顾天线多方面性能要求的问题,提出了一种面向多目标装配性能的预拉力优化方法。首先,基于拉格朗日方程构建了系统动力学模型,通过结构简化及力学等效建立了仿真简化模型,通过天线展开过程仿真及模态振频仿真揭示了竖向索预拉力对多目标装配性能的影响。然后,搭建了原理样机并进行展开实验,验证了仿真模型的可靠性,同时测试了样机的低阶模态与形面精度,对仿真模型进行了标定。接着,利用参数相关性仿真分析的样本建立了代理模型。最后,基于代理模型,在预设形面精度及样本范围约束条件下,以突变力矩峰值、形面精度及一阶固有频率为优化目标,优化索拉力配置。结果表明:多目标优化后天线形面精度达较基准提升16.5%,满足样机设计要求;突变力矩降低8.0%;一阶固有频率降低11.3%,有效避开共振带,实现了天线装配的形性一体化协同调控。  
    关键词:大型可展开网状天线;多目标优化;装配性能;形面精度;固有频率   
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    更新时间:2026-11-09

    张晗, 李丹, 杜朝辉, 马猛

    DOI:10.7652/xjtuxb202611020
    摘要:针对航空发动机行星齿轮调制信号在噪声背景下存在时频脊线模糊、弱调制特征易淹没的问题,提出了一种基于坐标注意力机制的轻量化时频特征增强网络模型(TF_CoordAtt)。以短时傅里叶变换(STFT)时频图为输入,构建时频去噪-坐标注意力增强两阶段网络结构,利用深度可分离卷积与双尺度空洞卷积提取多尺度时频特征,并结合坐标注意力机制分别沿时间轴与频率轴编码方向位置信息,实现对调制脊线及故障敏感区域的自适应增强。为保持增强后时频结构连续性,设计基于时间-频率方向一阶梯度约束的结构保持损失函数,减弱了脊线断裂与局部模糊现象。调幅调频仿真实验结果表明:TF_CoordAtt网络在低参数量条件下,峰值信噪比达到19.87 dB,且能够获得连续清晰的时频脊线;与ResNet-6网络相比,模型参数量由11.6万减少至2.6万,体现出较好的轻量化与训练效率优势。航空发动机齿轮毂试验结果进一步验证了该方法对啮合频率及故障调制边频结构的有效增强能力。  
    关键词:航空发动机行星齿轮;调制信号;时频特征增强;坐标注意力   
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    更新时间:2026-11-09

    王云龙, 马原, 张荣达, 王康, 厉彦忠

    DOI:10.7652/xjtuxb202611021
    摘要:为揭示增压气体温度对器件级网幕通道式液体获取装置(SCLAD)低温出流性能的作用机制,基于透明玻璃真空杜瓦搭建了低温流体可视化实验系统,以液氮为工质,对配备两种规格荷兰斜纹编织(DTW)网幕(DTW200×1400与DTW325×2300)的SCLAD样件,开展了冷/常温氮气增压下的逆重力出流实验。结果表明:在冷/常温氮气增压下,当网幕局部暴露于气相的两相环境时,SCLAD可以克服重力约束实现稳定的单相液体获取;在常温氮气增压下,剧烈热交换导致暴露网幕表面发生持续的蒸发-芯吸润湿循环,相分离稳定性显著下降,失效液位高度大幅增加;冷氮气工况的失效高度受穿透压损主导,随压力升高而增加,常温低压工况则由热扰动主导,低流速延长了增压气体在网幕表面的热作用时间,致使装置提前失效;相同增压压力下,常温氮气增压因界面波动与热损失,液体获取速率较冷氮气下降了45.4%~68.6%;随着网幕编织密度增大,液体获取速率减小,冷氮气增压时相分离能力随之增强,而常温氮气增压时则因热交换时间延长而减弱。  
    关键词:液体获取装置;网幕通道;增压气体温度;出流性能;相分离   
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    更新时间:2026-11-09
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