最新刊期

    2024年第58卷第11期

      专题 电动车辆先进电池管理

    • 应用阻抗谱的锂电池模组早期内短路故障诊断

      李晓枫, 常益, 杨章, 刘王泽宇, 董明, 雷万钧, 任明, 张崇兴, 王若谷, 郭安祥
      2024, 58(11): 1-13. DOI: 10.7652/xjtuxb202411001
      摘要:针对锂电池模组内部内短路故障单体诊断困难、检测效率低下的问题,提出应用电荷传递内阻和固体电解质界面膜内阻比值变化幅度的锂电池模组早期内短路故障诊断方法。所提方法基于电化学阻抗谱对内短路故障演化过程中锂电池内部电化学反应变化进行监测,利用弛豫时间分布方法针对阻抗谱特征进行量化分析。在阻抗谱由单体维度到模组维度正向推衍的基础上,筛选满荷电状态下电荷传递内阻和固体电解质界面膜内阻作为主要的评估指标,并根据阈值诊断模型搭建实验平台进行验证。实验结果表明:欧姆内阻和电荷传递内阻随着内短路故障程度的加深逐渐增大,固体电解质界面膜内阻整体呈现出逐渐减小的趋势; 当模组电池数控制在8节以下时,通过阈值诊断模型对存在故障单体的模组识别准确率可以达到100%。通过对阻抗谱特征的精确辨识与分析,该方法能够有效实现锂电池模组早期内短路故障的准确诊断。  
      关键词:锂电池模组;内短路故障;电化学阻抗谱;弛豫时间分布;阈值诊断模型   
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      更新时间:2025-07-25
    • 锂电池冷板新波形微流道传热特性研究及结构优化

      李君浩, 任晓龙, 杨炯, 汤松臻
      2024, 58(11): 14-26. DOI: 10.7652/xjtuxb202411002
      摘要:为了在锂电池安全范围内提升电池组的温度均匀性并减少能耗,基于欠阻尼的二阶系统单位阶跃响应曲线设计了一种新型波型流道,以方形三元锂为电芯的1p12s(1并12串)590模组,在25 ℃进行2C放电的工况下采用计算流体力学(CFD)数值计算方法进行单因子试验稳态分析,研究流体流速、波形频率、阻尼和区间与液冷板冷却性能及流体压降的关系。通过单因子试验选取合适参数设计正交试验并进行极差和方差分析,根据显著性得到各因子组合,计算综合性能指标得到最优组合。结果表明:最高温度与阻尼和区间正相关,与流速和频率负相关,最大温差与区间呈正相关,与流体流速和频率呈负相关且影响程度均递减,阻尼对其影响表现出先降低后增加,压降与流速和频率呈正相关,与阻尼和区间呈负相关。正交试验分析最佳因子组合是频率为4、阻尼为0.03和区间为1的波形流道,最大温度、最大温差和压降分别为35.368 ℃、2.125 ℃和6.121 kPa,相比原始余弦流道分别增加了1.99%、减小42.61%和39.96%。通过调整频率、阻尼和区间参数,显著提高了液冷板的热传递效率和电池组温度均匀性,提高电池组稳定性和寿命的同时降低了能耗。该设计方案为动力电池间接液冷应用于多种工程情况提供了思路。  
      关键词:锂离子电池;波形微通道;电池热管理;数值模拟;正交试验   
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      更新时间:2025-07-25
    • 赵扬, 耿莉敏, 胡循泉, 胡兵, 巫春玲, 张文博, 山世玉, 陈昊
      2024, 58(11): 27-38. DOI: 10.7652/xjtuxb202411003
      摘要:针对现有电池健康状态(SOH)估计存在估计精度低、时序特征捕捉不足的问题,提出了一种格拉姆角场-卷积神经网络-时序卷积网络(GAF-CNN-TCN)混合模型。利用GAF算法将不同长度的容量增量(IC)曲线转换成图像数据,并采用卷积神经网络从中提取特征; 提出一种特征融合网络,将二维卷积神经网络从图像中提取的图片特征与一维卷积神经网络从IC序列中提取的时序特征进行融合; 将提取的综合特征输入时序卷积网络模型中进行训练,实现了SOH的准确估计。利用美国国家航空航天局和牛津大学的锂离子电池数据集进行模型验证,结果表明:相较于长短期记忆(LSTM)模型,GAF-CNN-TCN混合模型输出的SOH与真实SOH之间的平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)分别降低了85.65%、86.12%、84.0%; 相较于CNN-LSTM模型,所提模型的MAE、MAPE和RMSE分别降低了83.24%、83.75%、82.27%; 相较于TCN模型,所提模型的MAE、MAPE和RMSE分别降低了76.92%、77.19%、76.01%。  
      关键词:锂离子电池;电池健康状态;格拉姆角场;卷积神经网络;时序卷积网络   
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      更新时间:2025-07-25
    • 考虑温度变化的新能源汽车动力电池荷电状态估计

      孙君光, 杜睿, 陈立新, 李慧, 王斌, 赵雪茹, 董秀辉
      2024, 58(11): 39-51. DOI: 10.7652/xjtuxb202411004
      摘要:针对温度变化应用场景下新能源汽车动力电池荷电状态(SOC)估计不精确问题,提出了一种基于神经网络和无迹卡尔曼滤波修正的电池SOC估计方法。首先,考虑温度变化影响建立动态参数的Thevenin等效电路模型。分析温度变化条件下的电池开路电压变化特性,确定电池SOC与开路电压之间的对应关系。同时,分析温度变化条件下的电池容量变化特性,采用神经网络训练电池容量随温度变化的神经网络温度因子。进一步,通过带遗忘因子的递推最小二乘法辨识模型动态参数。在此基础上,利用神经网络温度因子和无迹卡尔曼滤波实时修正以实现温度变化条件下的精确SOC估计。实验结果表明:相比于传统的电池SOC估计方法,考虑温度变化的电池SOC估计方法可以显著提高SOC估计精度,在-15 ℃低温环境下,所提方法使SOC估计精度提高了2.77%。  
      关键词:新能源汽车;动力电池;荷电状态估计;神经网络;无迹卡尔曼滤波   
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      更新时间:2025-07-25
    • 巫春玲, 赵玉冰, 马耀, 张湧, 孟锦豪
      2024, 58(11): 52-64. DOI: 10.7652/xjtuxb202411005
      摘要:针对非高斯噪声干扰下传统滤波算法在估计锂离子电池荷电状态(SOC)时存在不稳定以及精度低的问题,提出一种改进的最大相关熵自适应迭代容积卡尔曼滤波(IMCC-AICKF)算法,用于估计锂离子电池荷电状态。所提算法将加权最小二乘方法与最大相关熵准则(MCC)相结合,定义了一种新的代价权函数作为优化准则,通过优化噪声最小协方差矩阵来减小滤波误差,保证长时间滤波的收敛性和稳定性; 再与自适应迭代容积卡尔曼滤波(AICKF)算法相结合,对过程噪声协方差和测量噪声协方差进行更新来提高估计的准确性和鲁棒性。基于两种电池数据,在非高斯噪声干扰下,运用所提算法对电池SOC进行估计,仿真结果表明:与容积卡尔曼滤波(CKF)算法和最大相关熵容积卡尔曼滤波(IMCC-CKF)算法相比,IMCC-AICKF算法对荷电状态估计的最大绝对误差、平均绝对误差和均方根误差都是最小的,且平均绝对误差和均方根误差均小于1%; 在给定初始值错误的情况下,IMCC-AICKF算法可以准确收敛到真实值,具有较好的鲁棒性。所提算法在非高斯噪声下能实现更准确的估计,是一种估计精度高且鲁棒性好的SOC估计方法。  
      关键词:荷电状态估计;最大相关熵准则;容积卡尔曼滤波;非高斯噪声;鲁棒性   
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      更新时间:2025-07-25

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    • 包林焌, 刘钊, 张韦馨, 丰镇平
      2024, 58(11): 65-77. DOI: 10.7652/xjtuxb202411006
      摘要:为了研究透平叶片冲击冷却结构的一维管网计算方法,利用Python自主编制了一维管网程序。分别选取平板冲击冷却、有无靶面气膜抽吸的前缘冲击冷却模型为研究对象,通过分析冲击冷却的内部流动换热特性,提出了局部阻力修正方法,并考虑了气膜抽吸的作用,提出了靶面气膜抽吸的前缘冲击冷却的换热修正方法。将管网计算结果分别与实验数据以及经湍流模型验证和网格无关性考核后的三维计算流体动力学(CFD)计算结果进行对比,对所编制的一维管网程序进行了验证。结果表明:所编制的一维管网程序在计算平板冲击冷却时计算精度较高,计算结果与实验数据吻合较好,相对误差不超过12.4%。对于前缘冲击冷却,经局部阻力修正后的一维管网程序流动计算结果误差较小,与三维CFD计算结果基本一致。由于气膜抽吸的作用,靶面气膜抽吸的前缘冲击冷却的计算精度有待进一步改进。综合考虑了气膜孔结构参数以及气膜孔出流比的影响后,提出了换热修正因子,并设计了管网模型的修正方案,经修正后靶面气膜抽吸的前缘冲击冷却的管网计算精度显著提高,相对误差基本在10%左右。  
      关键词:冲击冷却;管网计算;气膜抽吸;修正方法   
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      更新时间:2025-07-25
    • 管壳式水合盐化学储热反应器内传热结构拓扑优化

      叶豪, 陶于兵, 董镇鲛, 晏文杰, 贾浩洋
      2024, 58(11): 78-86. DOI: 10.7652/xjtuxb202411007
      摘要:为了克服水合盐热化学储热材料传热能力差的缺点,建立了管壳式水合盐反应器内传热-流动-反应耦合的多物理场模型。首先,通过拓扑优化的方法设计出适用于热化学储热反应器的高性能肋片结构,并分析了肋片体积的影响,确定了合适的高导热材料体积占比为15%。然后,将拓扑优化结构与安装有传统直肋、以及未安装肋片的反应器进行对比,分析了反应器的多项参数对储热效果的影响。研究结果表明:在储热过程中,相较于不安装肋片和安装具有相同高导热材料体积占比的直肋片,拓扑优化肋片使得反应时间分别缩短了84.5%和53.9%; 在不同的反应动力学系数和导热系数下,拓扑优化结构的储热性能均高于直肋式反应器; 随着反应动力学系数的增大和导热系数的减小,拓扑优化结构的强化效果显著升高,从而验证了提出的拓扑优化设计方案的优越性,并为热化学储热性能强化提供了有价值的参考。  
      关键词:水合盐;热化学储热;强化传热;拓扑优化   
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      更新时间:2025-07-25
    • 基于可解释机器学习的固体填充床储热装置快速设计研究

      范昌浩, 李明佳, 李梦杰, 张腾, 张传琪
      2024, 58(11): 87-97. DOI: 10.7652/xjtuxb202411008
      摘要:为了解决填充床储热装置性能计算耗时、设计方法匮乏、难以满足多种储热场景需求的问题,提出了一种具有一定通用性、能够快速给出准确设计结果的固体填充床储热装置设计方法。首先,建立了固体填充床储热装置储热效能数据集,基于此训练了可准确预测装置储热效能的人工神经网络模型; 其次,采用SHapley Additive exPlanation方法对人工神经网络模型的预测进行解释,量化了材料物性、装置结构尺寸以及运行参数对装置储热效能的影响; 最后,建立了固体填充床储热装置储热效能关联式,基于储热效能关联式提出了适用于多种储热场景的填充床储热装置设计流程,并以西班牙Andasol 1光热电站中的储热装置为实例进行了计算分析。研究结果表明:储热效能关联式计算结果与数值模拟结果的相对偏差在10%以内,可用于填充床储热装置储热效能的快速计算和准确预测; 与传统数值模拟方法相比,所提方法的计算效率提高了5个数量级,设计方案经济上可行,证明了该储热效能关联式在工程实践中的便利性和实用性。  
      关键词:填充床储热装置;储热效能;快速设计;可解释机器学习   
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      更新时间:2025-07-25
    • 杨欢, 郭舒, 詹政德, 文键, 王家瑞
      2024, 58(11): 98-108. DOI: 10.7652/xjtuxb202411009
      摘要:为提高燃烧室出口温度分布均匀性并解决火焰筒前端壁面烧蚀问题,建立了带有多斜孔发散冷却结构的贫燃预混燃烧室三维模型,基于k-ω SST湍流模型、FGM燃烧模型、离散相模型及DO辐射模型等,模拟研究了冷却孔直径和角度对燃烧室性能及壁面冷却效果的影响规律。结果表明:当冷却孔直径从0.5 mm增大至1.0 mm时,出口温度分布系数从0.068增至0.438,径向温度分布系数从0.060增至0.419,燃烧效率从99.94%降低至99.25%; 随着冷却孔直径的增大,燃烧室出口平均温度和燃烧效率不断降低,出口温度场分布逐渐恶化; 当冷却孔角度为20°、40°和60°时,火焰筒前端受到高温旋流燃气直接冲击,冷却效果较差,而冷却空气在火焰筒中后段形成了发展光顺、厚度均匀的温度层,冷却效果较好; 当冷却孔角度为90°时,垂直布置的冷却孔能够改善火焰筒前端高温旋流燃气冲刷壁面的问题,但火焰筒中后段的壁面冷却效果大幅恶化。该研究结果能够为贫燃预混燃烧室发散冷却结构的设计提供一定的参考。  
      关键词:冷却孔;燃烧性能;壁面冷却;数值模拟   
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      更新时间:2025-07-25
    • 船用天然气燃烧装置燃烧特性数值模拟

      张淑媛, 吴东垠
      2024, 58(11): 109-118. DOI: 10.7652/xjtuxb202411010
      摘要:为了解决大型液化天然气运输船配套天然气燃烧装置设计制造技术国产化的瓶颈问题,明晰其计算方法和机理,通过数值模拟方法,研究某天然气燃烧装置的流动和燃烧特性。分析了中心风入口结构、折算过量空气系数对装置内速度场、最高温度、出口温度以及组分分布的影响,确定天然气燃烧装置的最优结构和运行参数,在及时点火而且清洁燃烧的同时保证装置的冷却效果。研究结果表明:装置结构决定辅助风与中心风的配风比,配风比随中心风入口截面积的增大而减小; 当中心风入口截面积小于0.45 m2时,配风比大于14.27,可以点火燃烧; 当中心风入口截面积大于0.5 m2时,配风比小于13,装置不能着火; 随着中心风入口截面积的增大,最高温度逐渐降低,出口CO浓度先增大后减小; 装置结构不变时,随着折算过量空气系数的增大,天然气燃烧装置的最高温度和NO浓度先增大后减小,平均温度和出口排烟温度呈线性降低; 中心风入口截面积为0.45 m2、过量空气系数为7.0是最优设计结构和最优运行工况,能有效降低装置内燃烧最高温度和出口NO等浓度。研究结果可为天然气燃烧装置国产化设计、运行和优化提供一定理论指导。  
      关键词:液化天然气船;天然气燃烧装置;燃烧特性;数值模拟   
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      更新时间:2025-07-25
    • 晶圆键合台温度均匀性提升研究

      徐星宇, 李早阳, 史睿菁, 罗金平, 王成君, 李安华, 薛志平, 张慧, 张辉
      2024, 58(11): 119-127. DOI: 10.7652/xjtuxb202411011
      摘要:为提升集成电路用晶圆键合台的温度均匀性,以当前主流的200 mm晶圆键合台为研究对象,开展了键合台升温实验,建立并验证了键合过程三维热量传递数值模型,研究了键合台内部温度形成与分布规律,提出了能够显著提升键合台温度均匀性的简便有效策略。结果表明:加热盘内部加热丝缠绕的非中心对称分布引起键合台工作面温度的不均匀分布,在不考虑上、下加热盘高低温区匹配的情况下,工作面整体温度均匀性为3.2%,径向温度均匀性为1.1 ℃; 对上或下加热盘进行旋转,使得两个加热盘的高低温区分布形成空间补偿,可大幅提升键合台温度均匀性; 在将上加热盘逆时针匹配旋转50°后,键合台工作面的整体温度均匀性达到1.3%,径向温度均匀性达到0.3 ℃。该研究有助于深入认识晶圆键合台内部的热量传递与温度分布规律,对于键合台的精细设计和键合工艺水平的提升具有参考意义。  
      关键词:集成电路;晶圆键合台;温度均匀性;数值模拟   
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      更新时间:2025-07-25
    • 换热器内逆向折流板对螺旋管传热性能的影响

      季家东, 倪旭旺, 赵金辉, 潘玉玲, 陈清华
      2024, 58(11): 128-136. DOI: 10.7652/xjtuxb202411012
      摘要:为了提高换热器的综合传热能力,以逆向折流板螺旋管(RBST)换热器为研究对象,通过改变折流板与螺旋管的安装方式,获得了更高综合传热性能的RBST换热器; 采用双向流-固耦合的计算方法,研究了不同流速和不同结构方案下流体诱导螺旋管振动对RBST换热器综合传热性能的影响,并探讨了螺旋管振动的有效性。结果表明:当RBST换热器内的折流板与螺旋管采用间隙安装时,螺旋管的振幅随入口速度的增加而增加,但其振动频率始终保持不变; 螺旋管振动能够增强RBST换热器的综合传热性能,但是强化传热评价指标最高仅为1.030 3,效果并不显著,且振动强化传热效果会随着入口速度的增加而削弱; 当RBST换热器内的折流板与螺旋管采用无缝安装时,换热器综合性能评价指标最高为1.018,这既延长了螺旋管的使用寿命,又提升了换热器的综合传热性能。  
      关键词:振动强化传热;螺旋管;换热器;折流板;安装方式   
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      更新时间:2025-07-25
    • 超高压隔膜压缩机工作过程瞬态仿真及膜片应力分析

      龙瑶妹, 钟涌, 康祥, 孔荣宗, 李松元, 吕媛, 李云
      2024, 58(11): 137-146. DOI: 10.7652/xjtuxb202411013
      摘要:为提高超高压隔膜压缩机膜片寿命,结合压缩机热力过程、固支圆板变形以及曲柄连杆运动等基本方程,建立了隔膜压缩机气体-膜片-液压油耦合瞬态仿真模型,并基于仿真瞬态油压和气压,采用数值模拟方法,研究了排气压力达到200 MPa级和45 MPa时膜片的应力分布,分析了膜腔型线对膜片应力与寿命的影响。研究结果表明:膜片变形减小,其沿厚度方向的应力梯度随之降低; 当排气压力达200 MPa级时,即使膜片接近水平位置,仍然处于受压状态,压应力达100 MPa,且膜片紧贴膜腔壁面时的最大径向应力低于基于自由变形理论的计算结果; 当膜腔型线、膜片半径与厚度不变时,排气压力200 MPa级工况下的膜片径向应力相比45 MPa工况减小97 MPa; 超高压下油压和气压对膜片挤压产生的压应力不可忽略,且排气压力越高,压应力越大; 超高压下膜片气侧边缘位置应力幅最大,可通过增大型线挠度降低边缘径向应力及应力幅,提高膜片寿命。研究结果可为超高压隔膜压缩机膜腔型线设计提供参考。  
      关键词:超高压隔膜压缩机;瞬态油压和气压;膜片应力;膜腔型线   
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      更新时间:2025-07-25
    • 林起联, 刘凌, 刘思源
      2024, 58(11): 147-155. DOI: 10.7652/xjtuxb202411014
      摘要:针对内嵌式永磁同步电机(IPMSM)全阶模型未知转速回归项导致的转速自适应观测器局部稳定问题,提出一种具有已知转速回归项特性的IPMSM有效磁链全阶模型。首先,重新定义IPMSM有效磁链全阶模型的状态变量,并根据新状态变量推导IPMSM动态方程以满足Brunovsky标准型,同时使新型模型的转速回归项仅由已知量构成。然后,提出针对该模型的非线性高增益观测器算法,以实现全局稳定的转子位置和转速估计。最后,通过0.75 kW IPMSM加载测试平台,验证了所提无传感器控制算法的有效性和实用性。实验结果表明:新型全阶模型提升了IPMSM无传感器控制系统的动态性能,扩展了全阶观测器的稳定运行区间; 全阶观测器克服了降阶观测器的局部稳定缺陷,同时便于系数整定; 相比于传统方案,所提观测器算法的角度估计误差收敛速度提高约42%,误差幅值减小约44.4%; 在稳态时,交轴电流波动幅值减小约35%; 所提出的无传感器控制算法实现了5 r/min转速下的额定负载扰动抑制。  
      关键词:永磁同步电机;无传感器控制;有效磁链;自适应观测器;全局稳定性   
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      更新时间:2025-07-25
    • 赵君安, 刘璐, 王树众, 刘慧, 杨健乔
      2024, 58(11): 156-163. DOI: 10.7652/xjtuxb202411015
      摘要:为了获得超临界水热合成过程中纳米氧化锌的结晶动力学机理及表面改性作用机理,分析了温度、时间驱动下的结晶动力学曲线,获得了纳米氧化锌在成核、生长过程的速率及活化能。同时采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对氧化锌进行原位表面改性,通过分析不同比例PVP和KOH作用下合成的氧化锌形貌,获得了PVP和KOH的耦合作用机理。实验结果表明:纳米氧化锌在成核过程中的活化能为603.06 kJ·mol-1,在生长过程中的活化能为63.10 kJ·mol-1,在成核阶段比生长阶段消耗的能量更多; 在前驱物、KOH、PVP的物质的量浓度比为1:3:2 时合成了粒径最小的纳米氧化锌颗粒,平均粒径为6.9 nm; 当KOH、PVP的浓度比过高时,纳米氧化锌颗粒表面过量的PVP使其成为凝胶类沉积物,形成一种团聚体从而导致合成纳米颗粒的粒径变大。  
      关键词:超临界水热合成;纳米氧化锌;结晶动力学;表面改性   
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      更新时间:2025-07-25
    • 空间堆线性变参数模型预测控制方法

      马骞, 孙培伟, 魏新宇
      2024, 58(11): 164-175. DOI: 10.7652/xjtuxb202411016
      摘要:针对传统PID控制方法在面临复杂负荷需求变化时无法满足空间核反应堆的控制性能需求的问题,提出了基于线性变参数模型的空间堆模型预测控制方法。针对强非线性特性,采用线性变参数模型作为预测模型,对全功率范围内的空间堆运行特性进行预测; 针对大时滞的特性,采用串级控制理论结合模型预测方法优化执行机构动作,提升被控量的响应速度。分别设计了电功率和冷却剂温度的预测控制系统,在典型工况下进行控制性能仿真验证,结果表明:相对于串级PID控制系统,所设计的预测控制系统的电功率调节时间减少了68.7%,冷却剂温度调节时间减少了81.7%; 电功率和冷却剂温度预测控制系统的核功率的超调量分别减少了22.3%和13.0%,保证了反应堆的安全; 控制系统的适用性强,在不同功率水平均具有良好的控制性能; 执行机构的动作大幅减少,驱动电机峰值电压下降了84.1%,使用寿命得到延长,系统经济性得到提升。该研究提出的结合串级控制理论基于线性变参数模型的预测控制方法能够用于优化空间堆的控制系统。  
      关键词:空间核反应堆;模型预测控制;线性变参数模型;串级控制   
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      更新时间:2025-07-25
    • 面向多功能张量加速器的细粒度结构化稀疏设计

      赵桦筝, 庞善民, 赵英海, 华高晖, 李晨阳, 段战胜, 梅魁志
      2024, 58(11): 176-184. DOI: 10.7652/xjtuxb202411017
      摘要:为解决模型压缩算法与多功能张量加速器(VTA)的适配性问题,通过改进经典的YOLObile分块剪枝方法,完成面向该加速器的自适应细粒度结构化稀疏设计及性能评估。针对VTA的多重循环维度展开特性,对模型的权重张量进行32×32大小的分块; 结合时间维度的自蒸馏与空间维度的教师蒸馏,进行多维度特征对齐; 通过一阶段式迭代训练方式,改进原有的ADMM算法计算流程,在提升模型部署精度的同时减少训练成本; 提出自适应层剪枝率模块,进行总剪枝率的自适应分配,实现端到端的自动化剪枝。实验结果表明:改进方法有效减少了约2.4%的浮点计算量,并在图像分类、目标检测等多项任务中提升了压缩模型的精度,最大增长百分比为2.6%。该方法为深度学习模型在VTA上的稀疏化部署提供了一种高效、轻量级的软件解决方案。  
      关键词:神经网络轻量化;模型稀疏化;深度学习;多功能张量加速器;模型部署   
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      更新时间:2025-07-25
    • 张瑞雪, 王丹, 周彦宏, 张家欢, 李珊珊, 徐浩
      2024, 58(11): 185-195. DOI: 10.7652/xjtuxb202411018
      摘要:为明确水体中常见的钙镁钾离子混合物对重金属离子Cu2+、Zn2+、Cr6+、Cd2+和Fe3+毒性的影响,以明亮发光杆菌 T3(Photobacterium phosphoreum T3)为受试生物,进行急性毒性测试并通过生化指标及核心发光基因表达量变化进行机理解析。结果表明:单一重金属离子对明亮发光杆菌T3的毒性大小为Zn2+>Cd2+>Cu2+>Fe3+>Cr6+,在添加不同浓度Ca2+-Mg2+-K+混合液后重金属离子的毒性降低,当Ca2+、Mg2+和K+质量浓度分别为13.40、8.00 和26.20 mg/L时,联合毒性最弱; 重金属离子质量浓度较低(<2.0 mg/L)时,重金属离子与Ca2+-Mg2+-K+混合液之间呈拮抗作用,并出现明显的兴奋刺激效应; 随着重金属离子质量浓度的增加,联合作用逐渐转为加和作用; Ca2+-Mg2+-K+混合液的加入使细胞内活性氧质量下降,超氧化物歧化酶活性以及还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸质量上升,使得菌体抗氧化能力增强,并刺激氧化还原反应来提升能量供应水平,从而降低金属离子的毒性。该研究可为实际水体中混合重金属离子的毒性评估和调控提供数据参考。  
      关键词:重金属离子;联合毒性效应;兴奋刺激效应;明亮发光杆菌T3   
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      更新时间:2025-07-25
    • 网幕通道式液体获取装置水平出流性能研究

      张悦, 马原, 王云龙, 厉彦忠, 王磊, 谢福寿
      2024, 58(11): 196-204+216. DOI: 10.7652/xjtuxb202411019
      摘要:为研究网幕通道式液体获取装置水平出流性能,以矩形多孔网幕通道为对象,构建基于体积流量边界的水平出流模型,并搭建实验平台,对网幕阻力系数与出流过程网幕两侧压差分布进行测试。研究了水平出流过程网幕穿透压损与局部流量等参数的沿程变化规律,对比分析了网幕选型与通道尺寸对装置出流性能的影响。结果表明:模型预测结果与文中实验数据吻合良好,平均相对误差为3.5%; 网幕穿透压损与局部取液量均沿流动方向逐渐增大,且不均匀性随流量增大而加剧,通道出口处网幕穿透压损取得最大值,具有最大的泡破风险; 相同流量下,细孔网幕通道出流均匀性更高,针对低流量与高流量工况,分别采用粗孔和细孔网幕时泡破风险更低; 通道质量一定时,减小长宽比,有利于穿透压损和流量均匀分布,同等质量增量下增加通道宽度更有利于降低穿透压损。  
      关键词:阻力系数;液体获取装置;多孔网幕;出流性能   
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      更新时间:2025-07-25
    • 航空三级式发电系统非线性建模与硬件在环实现

      李添幸, 杜皓然, 刘勇智, 朱佩荣, 景博, 王龙
      2024, 58(11): 205-216. DOI: 10.7652/xjtuxb202411020
      摘要:针对航空三级式发电系统在故障诊断与状态监控研究中进展缓慢的问题,对系统的非线性关系和信号传递逻辑进行了研究,建立了发电系统的非线性模型,构建了硬件在环测试平台。首先利用电流-磁链神经网络,拟合了电机电流-磁链的非线性关系; 其次提出变参数平均值模型的改进型,准确预测了旋转整流器的输出电压降; 最后分析了系统的信号传递逻辑,完成了对系统的非线性建模。结合航空三级式发电系统的非线性模型和RT-LAB实时仿真机完成了硬件在环测试平台的构建,并利用GJB 181B—2012标准对平台进行了有效性验证和控制能力的验证。验证结果表明,在小型单发飞机所需的发电系统输出功率为45 kV·A的条件下,平台输出三相交流电的稳态电压为113.017 4 V、电压不平衡度为0.253 2 V、电压调制幅度为2.059 6 V,满足GJB 181B—2012标准对供电品质的要求,并且还可以在30~50 kV·A内跟踪任意指定输出功率。该平台利用非线性建模技术、硬件在环技术打破了传统航空发电系统研究中对于实验环境的要求,可以降低研究成本、缩短研究周期,对于航空发电系统的控制器研究以及航空发电系统的更新换代具有加速功能。  
      关键词:航空三级式发电系统;非线性;硬件在环   
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      更新时间:2025-07-25
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