摘要：鉴于增广拉格朗日协调方法在并行求解上存在一定局限性,为在分布式协调的框架下对子问题进行并行求解,提出分布并行式增广拉格朗日协调的多学科设计优化方法。在分布式协调结构中通过滞后的耦合信息构建一致性约束,采用自适应异步乘子更新策略克服了一致性约束不匹配的问题。根据耦合变量与乘子对惩罚权重进行更新的方案可避免惩罚权重过大的问题。两项改进避免了解发散与振荡的情况,在分布式协调中实现了子问题的并行求解。通过实例仿真证明了所提方法的可行性,与集中式协调方法相比,所提方法无需重构协调关系,并行化程度与求解效率更高。通过求解工程问题进一步验证了所提方法的可行性与有效性,为基于分解的优化方法子问题的并行化求解提供了参考。

摘要：为了探索多智能体深度强化学习算法在混合动力汽车多目标协同控制中的应用,提出了一种基于多智能体深度确定性策略梯度算法的混合动力车队协同能量管理策略。首先,利用交通仿真软件搭建横纵向耦合跟车场景,以模拟车联网环境实现对车辆信息的准确获取。其次,设计了包含横向变道及纵向跟车的基于规则及网格搜索的横纵向耦合跟车策略,以实现更高的通行效率。最后,利用多智能体深度确定性策略梯度算法设计混合动力车队自适应协同能量管理策略,实现车队整体效益最大化,并通过随机车流初始位置获取随机车队需求功率序列,从而增加策略训练的随机性,提高策略对不同工况的适应性。结果表明,多智能体的车队协同能量管理策略与单智能体相比拥有更好的整体优化效果,并且经随机工况训练后,其工况适应性得到了一定的提升。

摘要：当前人-机器人技能传递方法主要集中于离散的点到点或运动学方面,而周期性的动力学技能学习没有被恰当考虑。本文提出了一种基于节律动态运动基元的多空间融合技能学习框架用于从人类示范中学习周期性变阻抗技能(包括运动轨迹与变刚度特征)。机器人工作空间的力感知信息被用于估计端点刚度矩阵,但由于其对称正定(Symmetric positive definite,SPD)特性与传统节律动态运动基元(Rhythmic dynamic movement primitive,rDMP)对欧氏空间数据的依赖性,研究设计了一种基于黎曼度量的节律动态运动基元(Riemannian metric-based rhythmic dynamic movement primitive,RM-rDMP)技能学习方法以适应SPD流形上的刚度矩阵信息,并采用自适应振荡器估计系统的频率与相位。通过基于机器人动力学模型的阻抗控制策略,将运动轨迹与变刚度特性同时赋予机器人以完成变阻抗技能编码。通过仿真与实验研究表明,所提方法可成功将类人的运动学与动力学技能传递给机器人,并使其具备再现与泛化能力。综上,所提方法包括一个端点刚度估计模型和一个多空间融合的周期性变阻抗技能学习框架,适用于需要同时考虑欧氏空间位置和黎曼空间刚度矩阵的人-机器人技能传递控制方法。

摘要：为实现低成本高精度的室内定位,在综合考虑定位需求和计算复杂性的基础上,设计了一种基于简易视觉标签的室内高精度定位技术。采用简单的颜色和形状特征检测视觉标签,从而降低检测复杂度,减少数据存储需求,针对简易标签特征不唯一问题,设计了基于相机视场和标签方位角的快速查询匹配方法。通过分析标签分布特性与定位误差关系,设计加权最小二乘位姿估计算法,建立迭代求解和最优估计的协同策略,实现了算法复杂度和定位精度的良好平衡。仿真和实验结果表明:所提定位方法能够有效处理超定方程组奇异问题,抑制不良标签组的负面影响,与超宽带技术相比,定位误差降低超过62%。

摘要：以某款单轴并联式混合动力轻型卡车为目标车型,在保持动力性的前提下,构建了一种基于等效油耗最小策略的控制策略。基于AVL CRUSIE搭建整车模型,Matlab/Simulink搭建能量管理策略,为了提高整车燃油经济性,在逻辑门限控制策略的基础上,制定ECMS(Equivalent Consumption Minimum Strategy),在新欧洲城市工况(NEDC)下通过台架试验验证模型与策略的可信性。结果表明:该等效油耗最小策略在满足动力性的前提下,与逻辑门限相比,百公里油耗量显著下降,燃油经济性提高了3.84%,(State of Charge)稳定性控制效果更好。

摘要：基于一台M100甲醇发动机在AVL CRUISE和MATLAB/Simulink软件构建了增程式电动汽车联合仿真模型。针对甲醇发动机在台架试验中的性能表现,构建了单点恒功率控制策略、基于功率的多转速切换控制策略以及模糊转速切换控制策略,以整车经济性为指标在多种道路循环工况中对比分析了上述三种控制策略。分析结果表明:采用基于功率的转速切换控制策略比单点恒功率控制策略在各道路循环工况中经济性都要好,但模糊转速切换控制策略相较于前两种控制策略取得了更好的节油效果,百公里综合油耗平均节油1.95%,尤其是在中国城市实际道路循环工况中百公里综合油耗平均节油达到了2.56%。通过对比不同控制策略的经济性,为之后甲醇增程器的进一步开发提供参考。

摘要：降低辅助系统能耗是在不提升电池容量前提下增加电动汽车续航里程和消减里程焦虑最为有效的技术途径之一。风扇与水泵是冷却辅助系统的重要组成部分,是保证电动汽车电机与动力电池正常工作的核心部件,其工作状态关系到电机与动力电池的工作效率及使用寿命。现有风扇水泵控制策略以阈值控制策略为主,但存在性能过剩,能耗较高的问题。这里提出以能耗优化为目标的风扇水泵控制策略,可以在满足散热性能的前提下降低能耗。通过搭建KULI一维热管理模型对某款电动汽车风扇和水泵进行了转速控制仿真研究。对比分析发现,在单个CLTC-P循环工况下,采用能耗优化为目标控制策略的冷却系统能耗较阈值控制策略的能耗低49.5%。

摘要：面向新工科建设的需求,构建了基于微项目的传热学实验教学模式。以专业前沿典型工程应用为主线,实现传热学基本知识和实验项目的有机贯通,从而打通传统实验教学模式存在的知识和技能孤岛,提升了学生对传热学基本理论知识链学习完整性和系统性。教学实践表明,微项目式教学解决了传统传热学实验课程存在的理论与实验联系不紧密、学生应用和创新能力不足等问题,使学生从传热学知识与实验技能的被动接受者转变为知识的主动获取者和构建者,通过自主探究,实现知识掌握与应用能力的同步提升。

摘要：在锂离子电池的应用中,隔膜的力学性能对电池安全性至关重要。为了系统评估隔膜在应变率和温度耦合条件下的压缩力学行为,在不同应变率和温度条件下进行了准静态和动态压缩测试,并深入分析了温度和应变率的耦合作用对隔膜力学性能的影响。结果表明:隔膜的力学行为对应变率和温度表现出显著的敏感性,在低应变率下,隔膜主要经历塑性变形,而在高应变率下则可能出现复杂的动态失效模式,温度升高导致隔膜的弹性模量和屈服应力降低;温度与应变率的耦合作用通过改变隔膜的失效模式,进一步影响其压缩强度。基于实验数据,进一步建立了考虑温度和应变率耦合效应的电池隔膜非线性黏弹性本构模型,为锂离子电池的安全设计和性能优化提供参考依据。

摘要：以某溢流补油阀为基础进行高压化结构设计,建立高压溢流补油阀三维模型,利用CFD软件分析阀内部流场的速度分布、压力以及稳态液动力变化。仿真表明:锥形阀口区域的速度和压力梯度较大,主阀体出油口附近的直角区域容易出现小型旋涡等不良现象,此外,当阀芯位移达到0.5 mm时,稳态液动力达到最大值。研制了额定压力为45 MPa的溢流补油阀样件,测试结果表明:在入口压力42 MPa条件下的高压溢流补油阀具有快速的动态响应,超调量为2.5 MPa,响应时间为0.047s;补油流量从10 L/min增加到80 L/min时,压损从0.073 MPa增大到0.15 MPa,为高压溢流补油阀优化设计提供了定量分析依据。