基于改进容量增量分析法的锂电池可用容量估计

针对动力锂电池在使用过程中难以高效准确估计其衰退后可用容量的问题,提出一种不依赖滤波算法的容量增量分析法获取不同型号电池的容量衰退特征,并基于数据驱动的方法搭建可用容量估计模型。首先,分别分析低通滤波与小波滤波在获取容量增量曲线中存在的问题,并对比差分电压值在1、10、20、50 mV时容量增量曲线的形态。其次,采用移动方差算法对不同电压差分值下容量增量曲线的波动性做出评价,确定出峰值特性明显且平滑的容量增量曲线。提取曲线的峰值作为动力锂电池的老化特征,运用斯皮尔曼相关性系数验证老化特征与电池老化状态之间的相关性。然后,引入门控循环单元建立锂电池的可用容量估计模型。最后,将不同老化测试条件下的2类电池老化数据集用于模型验证。研究结果表明:所建立的估计模型能够有效估算锂电池全寿命循环内的可用容量值,2组数据集中测试结果的相对误差除个别值外,多数相对误差值在2%以内;数据组1中,分别选取电池1和电池3测试数据的前50%为训练数据,后50%为测试数据,训练结果绝对误差稳定在0.05 A·h左右,测试结果绝对误差在0.04 A·h左右;对电池2与电池3的全寿命循环可用容量做出估计,结果相对误差稳定在2%左右;数据组2中对电池5、电池6和电池7的全寿命循环可用容量估计结果的相对误差整体亦在2%以内;且模型能够对锂电池循环过程中出现容量再生现象的循环做出4%以内的准确估计,显示出良好的估算精度和泛化能力。     

理实一体化教学法在汽车电气设备课程中的实践与应用

伴随着我国教育体制的深化改革,职校汽车电气设备课程发生了巨大变化,教师在传授学生基础知识理论的同时,还要培养学生实践能力与应用能力,促使学生能够成为一名全能型的人才。因此,职校教师必须重视理实一体化教学方法,为学生创造更加优质的学习环境,激发学生学习效率,提高学生参与汽车电气设备课程兴趣,进而提高学生的专业理论与技能水平。基于此,本文结合我数年汽车电气设备课程教学经验,在查阅了大量相关参考文献的基础上撰写此文,在文章中总结当下存在的教学问题,提出全新的教学策略。     

基于驾驶人转向意图的双电机驱动电动汽车稳定性控制策略

为了使双电机驱动电动车在车辆稳定性控制过程中能够精确解读驾驶意图，使车辆实际行驶状态与驾驶意图期望的车辆行驶状态尽可能相符合，提出一种基于驾驶人意图辨识的稳定性控制策略。利用基于支持向量机递归特征消除（SVM-RFE）得到的特征参数构建基于长短期记忆（LSTM）模型的驾驶人转向意图辨识模型；基于转向意图识别结果，以方向盘的扭矩和角速度为计算参数，利用转向急迫程度系数建立考虑驾驶人转向意图的车辆稳定性控制修正参考模型，基于滑模控制理论构建车辆稳定性控制上层控制器。以车辆轮胎工作负荷率平方和最小为优化目标，考虑轮胎附着条件、电机及制动系统性能、电机运行状态的约束条件，构建车辆稳定性控制下层控制器。最后利用基于A&D5435半实物仿真系统的双电机驱动电动汽车试验平台，在双移线工况、单移线工况下进行实车验证。研究结果表明：双移线工况下在稳定性系统的作用下横摆角速度最大值为-18.953（°）·s^-1，与无稳定性控制相比减小了39.87%，质心侧偏角最大值为4.568°，与无稳定性控制相比减小了54.08%；单移线工况下在稳定性系统的作用下横摆角速度最大值为21.76（°）·s^-1，与无稳定性控制减小了65.3%，质心侧偏角最大值为5.208°，与无稳定性控制减小了92.6%。；提出的车辆稳定性控制策略能够正常工作，有效改善了车辆的行驶稳定性。     

考虑矿物各向异性的地聚物/集料界面静动态交互特征模拟

地聚物作为一种低碳环保、应用潜力广阔的无机结合料，其与不同表面构造集料的界面交互作用直接影响地聚物混凝土的力学性能和耐久性。充分考虑集料矿物晶向的各向异性，采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics， MD)从原子分子层次的作用模式和强度分析，模拟了地聚物主要水化成分N-A-S-H、C-A-S-H和集料矿物化学成分SiO₂、CaCO₃不同晶面的静态界面相互作用，并采用单轴拉伸方法从纳米尺度下讨论了不同界面交互的动态力学行为。模拟结果表明：CaCO₃各晶面表现出比SiO₂更强的表面能和表面浸润性，并与C-A-S-H、N-A-S-H的界面相互作用势和拉伸应力更强，但CaCO₃晶面各向异性明显，性能稳定性不及SiO₂。地聚物与集料矿物的相互作用势主要由静电势提供，由于矿物界面静电作用及浸润特征，交互区水分子聚集，氢键作用明显，同时水分子与Ca²⁺、Na⁺进行配位形成水合离子，有助于离子在矿物表面迁移、沉淀与成核生长，增强界面空间位阻效应。在单轴拉伸模拟中，地聚物与集料矿物界面拉伸失效机制包括2个阶段：第1阶段(0 nm＜界面位移d＜0.15 nm)主要克服界面交互的静电作用，第2阶段(0.15 nm≤d≤0.3 nm)主要克服氢键作用。MD模拟有助于从分子尺度揭示地聚物与集料界面作用机制，为进一步研究地聚物混凝土材料优化、交互界面强化及损伤等提供了新方法和理论依据。     

列车动力响应的平稳性和各态历经性分析

研究列车动力响应的平稳性和各态历经性对寻求列车动力响应随机过程的统计规律具有重要意义。基于多体动力学理论,采用多体动力学分析软件Simpack建立国内某高速列车动车车辆的多体动力学模型。采用三角级数法模拟得到的轨道不平顺作为随机输入激励计算得到列车以不同速度行驶不同距离的动力响应时程样本序列。进一步运用平稳性检验方法中的逆序数检验法和单位根检验法对列车动力响应随机过程的平稳性进行检验。运用Monte-Carlo方法并结合随机过程的相关理论,计算1 500个在随机轨道不平顺激励下列车以200 km/h速度行驶1 km工况的动力响应时程样本序列的集合均值和集合相关函数,时间均值和时间相关函数,对列车动力响应的平稳性和各态历经性进行了证明。研究结果表明,列车以200 km/h的速度行驶1 km工况的动力响应可近似为具有各态历经性的平稳随机过程,即可采用一个时程响应样本来反映列车动力响应总体的统计规律。随着列车动力响应样本个数的增加,列车动力响应的平稳性和各态历经性都将更加稳定。     

多类型信息下的网络交通流演化模型

交通信息发布机构提供描述信息和规范信息给不同的出行者，描述信息接收者依据信息和经验更新路径行程时间认知，根据认知选择路径；规范信息接收者仅根据经验更新认知.规范信息遵从者选择推荐路径，非遵从者依据认知选择路径.两类信息遵从率都取决于信息准确度.依据非线性动力学理论分析了模型性质，研究表明，模型不动点存在但是不一定唯一，不动点状态与信息混合使用情况有关.数值试验结果表明，模型不动点与随机用户均衡点不同，以恰当比例混合使用两类信息可提高交通流稳定性.     

汽车塑料保险杠面漆前处理工艺分析

近年来,随着人们生活水平的提高,汽车已经逐渐普及,成为人们出行的重要交通工具,给人们的生活带来了极大的便捷性。汽车保险杠是汽车的重要组成部分,但是对于汽车塑料保险杠面漆前处理工艺还不够成熟。笔者结合多年的工作经验,对汽车塑料保险杠面漆前处理工艺进行分析,以期能够改进汽车塑料保险杠面漆前处理工艺。     

基于剩余充电电量的锂离子电池组容量快速估计方法

针对传统锂离子电池组容量确定方法存在的效率低、能耗高且只能离线应用等问题,提出一种基于电池剩余充电电量的锂离子电池组容量快速估计方法。首先,基于充电电压曲线一致性原理,以电池组内率先充电至充电截止电压的电池单体电压曲线为基准,通过电压曲线的平移缩放与线性插值计算出各单体电池的剩余充电电量与剩余充电时间,从而实现各单体电池的荷电状态(State of Charge, SOC)在线估计,在此基础上实现电池组容量的快速估计。其次,在电池单体模型的基础上建立电池组的仿真模型,并在全SOC区域上对模型参数进行分段辨识。通过所建立的仿真模型得到电池组的充放电曲线,并对电池组容量进行估计。最后,对4个单体串联而成的电池组进行充电试验。研究结果表明:仿真容量与估计容量误差为1.2%以内,验证了所提出的容量快速估计算法的有效性;利用所提方法估计出电池组容量与试验得到的电池组容量的误差为2.61%;该方法根据电池充电曲线的平移与缩放即可在线估计出电池组容量,可应用于新电池组容量的在线快速估计,能在保证3%估计误差的基础上将检测效率提高到传统方法的2倍以上。     

Development of control models for the planning of sustainable transportation systems

Planning of sustainable transportation systems requires integration of multiple systems while considering a holistic approach. A limited amount of research has been conducted that simultaneously considers all the transportation, economic activity, environmental and social effects. The proposed research envisages incorporating considerations related to sustainability and providing solutions to stakeholders in policy making. In this paper, a dynamic model for planning and development of sustainable transportation systems is presented. This is given by a system of three nonlinear differential equations representing the dynamics of the three independent states, namely, transportation, activity, and environmental systems. A policy scenario considering investment in energy efficient technologies and its effects on the states is discussed to assist making investment decisions. Optimal control techniques are used to design the controls. The results show that it is possible to formulate an optimal control to achieve the desired target. Numerical results, based on actual parameters, are presented to illustrate the long-term trends of the states. The methodology discussed in this paper will be helpful to decision makers in making optimal decisions. The contribution of this research work is the introduction of a systems and controls methodology to develop optimal policies for the design of sustainable systems.     

Vehicle response-based track geometry assessment using multi-body simulation

The assessment of the geometry of railway tracks is an indispensable requirement for safe rail traffic. Defects which represent a risk for the safety of the train have to be identified and the necessary measures taken. According to current standards, amplitude thresholds are applied to the track geometry parameters measured by recording cars. This geometry-based assessment has proved its value but suffers from the low correlation between the geometry parameters and the vehicle reactions. Experience shows that some defects leading to critical vehicle reactions are underestimated by this approach. The use of vehicle responses in the track geometry assessment process allows identifying critical defects and improving the maintenance operations. This work presents a vehicle response-based assessment method using multi-body simulation. The choice of the relevant operation conditions and the estimation of the simulation uncertainty are outlined. The defects are identified from exceedances of track geometry and vehicle response parameters. They are then classified using clustering methods and the correlation with vehicle response is analysed. The use of vehicle responses allows the detection of critical defects which are not identified from geometry parameters.