控制与信息技术(原大功率变流技术) /oa &nbsp;基于电动汽车车载终端的边缘计算实现和应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190500001 &nbsp;针对车企的云平台开发基础薄弱和大数据应用能力差的问题,为满足电动汽车车辆安全、预测性维护、车辆优化设计等多维度多层次数据应用需求,文章提出了一种基于车载终端的边缘计算的实现方案,设计了以Arm Cortex-A7 和EMMC 为计算核心的车载终端硬件平台,基于嵌入式Linux 系统和Socket 虚拟技术开发了满足多数据应用同时运行的边缘计算平台,并设计了边缘计算数据应用的软件开发通用框架。数据应用实例验证结果表明,该方案在低带宽、低延时应用中具有优势。 2019年10月05 00:00 2019年05期 1 2488657 &nbsp;熊 刚,宋 超 &nbsp;基于在线极限连续学习机的LiFePO<sub>4</sub>动力电池SOC 估算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190500002 &nbsp;针对现存LiFePO4 电池荷电状态(SOC)估算不准的问题,文章提出了一种基于在线极限连续学习机(OSELM)的SOC 估算模型,其借助OSELM 快速学习能力,通过在线学习方式提高了网络的泛化性能,可自适应电池工作状态以准确估算SOC。以5 Ah LiFePO4 圆柱形电芯为研究对象,测试了其在不同温度、不同放电电流时的单体电压与SOC 的关系,并对试验样本进行了学习和估算。理论分析和试验结果验证了该方法的有效性。 2019年10月05 00:00 2019年05期 1 2599930 &nbsp;杨杰君,文健峰,王 全,黄 河,刘 媛,黄 浩 &nbsp;基于小波分析和深度信念网络的牵引系统故障诊断 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190500003 &nbsp;为实现牵引系统故障的准确定位,文章提出了一种基于小波分析和深度信念网络的故障诊断方法,其分别采集机车牵引系统正常与故障时的数据,利用小波分析计算小波能量分布序列和小波熵来组成特征向量并作为训练数据,建立用于机车牵引系统故障诊断的深度信念网络模型,以实现对牵引系统故障的有效定位。将该模型应用于离线机车故障记录数据分析中,结果表明,该方法能够实现高精度的牵引系统故障分类。 2019年10月05 00:00 2019年05期 1 923356 &nbsp;唐黎哲,李 珊,詹彦豪,江 平 &nbsp;多障碍物环境下智能车辆局部路径规划方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190500004 &nbsp;在多障碍物的结构化道路场景下,智能车辆需要在满足道路边界约束的同时实现连续避障。在给定全局参考路径的前提下,针对智能车辆在多障碍物环境下的局部路径规划问题,文章通过坐标系转换将规划问题转换至曲线坐标系下进行;建立相邻障碍物聚合模型以简化障碍物环境;采用离散方法生成障碍物路段的离散路径,并使用改进的A* 算法搜索得到连续避障的离散路径;最后通过三次样条插值曲线拟合离散路径得到实现连续避障的连续路径。仿真结果表明,在多障碍物环境下,该方法能有效生成无碰撞的连续避障局部路径,同时具有较好地平顺性。 2019年10月05 00:00 2019年05期 1 1580771 &nbsp;杨 帆,徐 彪 多障碍物环境下智能车辆局部路径规划方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050001 在多障碍物的结构化道路场景下,智能车辆需要在满足道路边界约束的同时实现连续避障。在给定全局参考路径的前提下,针对智能车辆在多障碍物环境下的局部路径规划问题,文章通过坐标系转换,将规划问题转换至曲线坐标系下进行;建立了相邻障碍物聚合模型,以简化障碍物环境;采用离散方法生成障碍物路段的离散路径,并使用改进的 A* 算法搜索得到连续避障的离散路径;最后通过三次样条插值曲线拟合离散路径,得到可连续避障的连续路径。仿真结果表明,在多障碍物环境下,该方法能有效生成无碰撞的连续避障局部路径,同时具有较好的平顺性。 2019年10月05 00:00 2019年05期 1 6 5471495 杨  帆,徐 彪 非线性自识别自校准 Kalman 滤波方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050002 针对深空探测、制导与控制、故障诊断中状态方程为强非线性(不能线性化)并且含有未知输入(系统误差)的情况,文章提出了一种非线性自识别自校准滤波方法,并分别结合秩采样和Sigma点采样方法,详细讨论了秩采样自识别自校准Kalman滤波和Sigma点采样自识别自校准Kalman滤波。该方法能对非线性状态方程中是否含有未知输入进行自动识别,在确认存在未知输入后再对该未知输入进行估计和补偿,这样既能有效消除状态方程中的系统误差影响,又能通过状态方程与量测方程的融合减小偶然误差,从而提高滤波精度。从算例结果可以看到,与无迹Kalman滤波和自适应无迹Kalman滤波相比,采用非线性自识别自校准Kalman滤波后,估计精度至少提高64%以上。 2019年10月05 00:00 2019年05期 7 11 3986601 傅惠民,杨海峰,文歆磊 3 种神经网络模型在平流层风场预测中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050003 为了控制浮空飞行器的飞行轨迹,必须对平流层风场进行建模预测。传统理论模型只能用于预测未来几个小时的风速,而用BP神经网络模型则可预测未来几天的风速。为此,文章分别采用BP神经网络、遗传算法优化的BP神经网络和粒子群算法优化的BP神经网络作为风场预测模型,以历史时刻的风场数据作为神经网络的输入变量,对未来一段时间平流层底风场风速数据进行预测,并比较了这3种神经网络的预测精度。试验结果表明,神经网络模型可应用于平流层风场的预测,且经遗传算法和粒子群算法优化后的BP神经网络大大提高了BP神经网络的预测精度,在一定时间内有较好的预测效果;而粒子群算法优化的BP神经网络模型的预测精度略好于遗传算法优化的BP神经网络模型的预测精度。 2019年10月05 00:00 2019年05期 12 16 4401594 袁俊杰<sup>1</sup>,罗汝斌<sup>2</sup>,廖 俊<sup>1</sup>,杨泽川<sup>1</sup>,王 宁<sup>1</sup>,李 珺<sup>1</sup> 基于决策树的司机驾驶行为研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050004 司机驾驶行为是影响车辆能耗的重要因素之一。为准确分析司机驾驶行为,文章首先利用灰色关联分析对驾驶行为参数进行关联性分析,用于提高模型的性能;然后结合C4.5决策树算法,建立司机驾驶行为模型,并运用实际运营数据进行训练和测试。结果表明,利用该模型能够准确地分析司机驾驶行为,为驾驶行为分析提供有效依据。 2019年10月05 00:00 2019年05期 17 20 3218862 李 熙,冯 拔,谢勇波,王文明 磁耦合谐振系统整流负荷响应特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050005 磁耦合谐振无线电能传输系统接收功率与负荷变化的关系受到广泛关注,其与拓扑结构和耦合系数强相关。针对带整流负荷的磁耦合谐振系统,文章通过建立4种拓扑结构的等效电路模型得出接收功率的表达式;进一步研究发现功率的负荷响应特性受到拓扑结构与耦合系数的影响显著,其中串串(series-series)拓扑和并并(parallel-parallel)拓扑的最大功率点偏向高阻抗区域,串并(series-parallel)拓扑和并串(parallel-series)拓扑的最大功率点更偏向低阻抗区域。最后,基于仿真与实验验证的各拓扑结构负荷响应特性,为磁耦合谐振系统在不同应用环境下如何选择拓扑才能实现最大功率输电提出了参考建议。 2019年10月05 00:00 2019年05期 21 26 5183886 黄挚雄,张翼天,李志勇,陈有根,温大钊 基于在线极限连续学习机的 LiFePO4动力电池 SOC 估算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050006 针对现存LiFePO4电池荷电状态(SOC)估算不准的问题,文章提出了一种基于在线极限连续学习机(OSELM)的SOC估算模型,其借助OSELM快速学习能力,通过在线学习方式提高了网络的泛化性能,可自适应电池工作状态以准确估算SOC。以5 Ah LiFePO4圆柱形电芯为研究对象,测试了其在不同温度、不同放电电流时的单体电压与SOC的关系,并对试验样本进行了学习和估算。理论分析和试验结果验证了该方法的有效性。 2019年10月05 00:00 2019年05期 27 30 2973789 杨杰君,文健峰,王 全,黄 河,刘 媛,黄 浩 一种基于双积分器的车载动力电池 SOC 估算和修正策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050007 针对实际工况环境下安时积分法对动力电池荷电状态(SOC)估算所存在的累计误差和最大可用容量变化问题,文章通过大量试验分析了不同温度条件下的不同充放电倍率与电压、容量之间的关系,并提出了一种基于双积分器的车载动力电池SOC估算和修正策略。其在实际使用工况下,用一个主积分器对SOC进行实时计算;当主积分器出现误差时,使用临时积分器对主积分器进行有条件修正,即根据实际车辆工况下所存在的两种修正情况的8种修正状态来确定修正策略。仿真和试验结果证明了该策略的有效性,其能减小累计误差,提高SOC估算精度。 2019年10月05 00:00 2019年05期 31 35 3775073 文健峰,王 全,刘 媛,黄 浩,钟雄武,熊自友 辅助变流器充放电电路控制优化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050008 针对辅助变流器试验过程中预充电时间与理论计算值相差较大的问题,文章根据辅助变流器的主电路和逻辑控制时序,通过对充电电路进行简化等效以及对支撑电容的模型构建,得出了充电时间理论值与实际值存在差异的具体原因,并提出了一种最优充电完成的判断方法以及放电接触器动作逻辑方案,为辅助变流器的充放电逻辑设计提供了理论依据,最后通过仿真进一步验证了支撑电容的吸收作用对充电时间滞后的影响。 2019年10月05 00:00 2019年05期 36 38 2515822 刘 毅,陈 湘,刘长清 250 km/h 标准动车组平台牵引电机电磁噪声优化控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050009 250 km/h标准动车组平台是用于满足不同速度等级的全面自主化高速动车组平台,但受最高开关频率的限制,其输出具有高频率、低载波比的特点,使得逆变输出含有丰富的谐波成分,由谐波引起的电机振动和电磁噪声问题尤为凸出。为此,文章提出了一种牵引电机电磁噪声优化控制策略,通过磁链轨迹跟踪控制技术和开关频率分布优化来降低电机电流谐波含量和优化谐波分布,从而获得逆变器—电机的最优匹配工作点,达到降低电机噪声的目的。试验结果验证了该电磁噪声优化控制策略可以有效抑制因谐波与气隙磁场相互作用产生径向电磁力所引起的电磁噪声。 2019年10月05 00:00 2019年05期 39 42 3496833 徐绍龙,付翔宇,胡 亮,甘韦韦,郭 维 一种基于桥臂电流预测的死区补偿方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050010 PWM技术中死区效应是引发逆变器谐波的重要因素之一。传统的基于脉冲的死区补偿方法是在判断桥臂电流极性的基础上,对脉冲移相实施死区解耦控制;而实际应用中数字控制器存在一定的延时,且当逆变器工作在低频小电流工况下时,桥臂电流在一个开关周期内可能存在多次零点穿越的情况,因此难以精确判断桥臂电流过零点,可能会导致死区的误补偿。对此,文章在分析了死区效应的机理及其对输出电压和电流的影响的基础上,提出了一种基于桥臂电流预测的死区补偿方法,其在每个开关周期内对桥臂电流采样一次;同时结合逆变器模型,在整个开关周期内对桥臂电流进行迭代计算以得到全开关周期桥臂电流,再结合传统死区补偿方法来实现精确补偿。Simulink仿真结果显示采用该方法能够有效减小死区时间造成的谐波,验证了该方法的有效性。 2019年10月05 00:00 2019年05期 43 47 4241767 焦京海 基于电动汽车车载终端的边缘计算实现和应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050011 针对车企的云平台开发基础薄弱和大数据应用能力差的问题,为满足电动汽车车辆安全、预测性维护、车辆优化设计等多维度多层次数据应用需求,文章提出了一种基于车载终端的边缘计算的实现方案,设计了以Arm Cortex-A7和EMMC为计算核心的车载终端硬件平台,基于嵌入式Linux系统和Socket虚拟技术开发了满足多数据应用同时运行的边缘计算平台,并设计了边缘计算数据应用的软件开发通用框架。数据应用实例验证结果表明,该方案在低带宽、低延时应用中具有优势。 2019年10月05 00:00 2019年05期 48 53 5390984 熊 刚,宋 超 CRH2 型动车组 ATP 过分相网络控制策略优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050012 当前,在CRH2 型动车组运营过程中ATP 自动过分相网络控制策略缺陷导致牵引封锁的情况时有发生,对列车运营安全带来了极大风险。为此,文章提出了一种改进型的网络控制策略:当短编组重联运行时,远编组的分相区间长度累加计算不再根据车次有效进行判定;增加干扰及非主控端过分相信号过滤机制,避免非法执行过分相控制;当短编组重联运行时,若实际分相区间长度小于阈值(200 m)而无法进行出过分相控制时,采用出分相信号下降沿时进行运行里程200 m 累计后强制出分相控制策略得以解决。通过该组合优化策略解决了对不同运营工况的适用性问题,提高了网络控制系统的稳定性与可靠性,保证了列车运营安全。最后,通过测试台测试及现场装车运行验证了该策略的有效性,同时模拟各种异常运营场景进一步验证了其稳定性及健壮性。 2019年10月05 00:00 2019年05期 54 59 4607316 黄科清,熊 艳,林 磊,宾华佳 机车远程监测与诊断系统数据跨局回传方案设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050013 基于目前国内各机务段存在相当多的机车在驻外段运用以及机车数据在整备场下载落地的情况,针对驻外段机车的中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)数据无法跨局回传的问题,文章提出了两种数据跨局回传方案并介绍了其各自的优缺点。针对现有网络条件,文中建议采用数据“从段到总公司”的回传方案,并采用FTP服务及网络通信技术搭建了一套数据回传同步系统,解决了驻外段机车数据回传到本段的实际问题。 2019年10月05 00:00 2019年05期 60 62 2571001 赵 超,胡卫民,吴子建,朱乾鎏 一种智能地铁车载应急处置系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050014 随着城市轨道交通的快速发展,现场应急故障处理成为智能运维管理的重要环节。文章设计一种基于OCS300平台的地铁车载应急处置系统。该系统可以实现故障诊断、应急处置以及司机操作自动监测,其故障数据和应急处置过程数据在智能人机交互单元上同步实时展示;且操作方便、自动化程度高,可以显著提升现场故障排除效率和故障处置成功率。 2019年10月05 00:00 2019年05期 63 67 4389383 文 林<sup>1</sup>,张 轶<sup>2</sup>,彭 辉<sup>1</sup>,皮志超<sup>1</sup> 基于车-车通信的 CBTC 系统自动折返方案 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050015 车-车通信CBTC系统是下一代列控系统的主要研究方向之一,而自动折返是城轨交通信号系统应具备的重要功能,为实现基于车-车通信的无人驾驶CBTC系统的自动折返功能,文章介绍了车-车通信CBTC系统的系统架构,并结合该列控系统的控制原理,设计了一种无人驾驶的自动折返方案,其在充分考虑了方案实施的安全性和运营效率的前提下,通过对道岔资源单独控制并减少通信环节,有效缩短了CBTC系统折返作业时间。 2019年10月05 00:00 2019年05期 68 71 467911 郑 艺,张 韦,沈 涛,孙 野 基于LonWorks通信的动车组拖车网络控制系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050016 针对动力集中型动车组拖车无牵引控制和列供控制的特点,综合考虑传输的数据量、实时性要求及系统成本等因素,基于LonWorks通信原理,提出了一种适用于时速160 km动力集中电动车组拖车的网络控制系统。文章从拓扑构成、系统功能两个方面详细地阐述了方案的实现,并通过与25T型客车网络控制系统对比,分析了该系统兼容性强、定位适当、实现简单、稳定可靠及环境适应性强的优点。 2019年10月05 00:00 2019年05期 72 76 4409269 陈 立,郁兆旺 基于小波分析和深度信念网络的牵引系统故障诊断 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050017 为实现牵引系统故障的准确定位,文章提出了一种基于小波分析和深度信念网络的故障诊断方法,其分别采集机车牵引系统正常与故障时的数据,利用小波分析计算小波能量分布序列和小波熵来组成特征向量并作为训练数据,建立用于机车牵引系统故障诊断的深度信念网络模型,以实现对牵引系统故障的有效定位。将该模型应用于离线机车故障记录数据分析中,结果表明,该方法能够实现高精度的牵引系统故障分类。 2019年10月05 00:00 2019年05期 77 81 4401086 唐黎哲,李 珊,詹彦豪,江 平 基于 ARIMA 模型的动力电池不一致性预警研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019050018 单体电压的不一致性影响动力电池使用寿命和行车安全。为了实现动力电池不一致性的及时预警,文章基于车联网平台海量历史数据,构建时间维度反应不一致性退化趋势的健康因子,并基于荷电状态分段区间进行健康因子时间序列提取;考虑到健康因子长时间范围内波动且难以预测,引入ARIMA模型进行相邻放电工况内健康因子时间序列的小样本预测。预测结果表明,该方法对训练样本数量和硬件资源配置要求低,且整体预测准确性不低于90%,可以满足实用需求。 2019年10月05 00:00 2019年05期 82 87 4887695 宋 超,熊 刚,谢勇波,王文明