机械与电子 /oa 基于能耗优化的无人车路径规划算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202409033 为提高无人车的能效,实现无人车能耗最少成为实际应用的一个重要目标。首先建立一个基于道路特性的物理能耗模型,用于计算路径规划中的能耗。在此基础上,采用贪婪算法求出地图内任意 2 点间的最小能耗路径,将不可直接通行的节点路径或可直接通行但非能耗最优的节点路径转化为最低能耗路径。然后,进一步定义相应的约束条件,得到多目标点路径规划问题的模型。最后,针对启发式搜索算法在求解大规模多目标点路径规划时存在的求解效率低和近似最优解可行性不佳问题,提出了一种基于聚类的启发式优化策略。实验结果表明,该方法能更好地求解大规模多目标点路径规划问题,使无人车在实际应用场景中实现更高效、节能的自主导航。 2025年04月25 00:00 2025年04期 3 11 0 赵 佩,李雨佳,王志胜 基于递归变模式提取的管道滑坡变形信号分解方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406010 针对关于滑坡引起管道变形的研究存在测量累积误差大、无法标定,以及没有考虑突发变形的测量与表征的问题,提出倾斜信息与振动信息融合的一体化光纤光栅传感与信息处理方法。首先,分别研究了分布式光纤光栅倾角测点模式下管道累积变形和突发变形下管道振动信息的感知方法,建立起了突发变形和累积变形计算的理论基础。然后,提出了基于递归变分模式提取( RVME )的光纤光栅测斜多组分信号的分解算法,其有效地解决了传统变模式分解算法( VMD )所存在的中心频率和惩罚因子难以确定的问题。最后,通过自主研制传感器和搭建实验台,在同时施加横向位移和冲击振动的情况下,利用提出的基于 RVME 的光纤光栅测斜信号分解方法,实现对多点位测斜管内实测倾斜信号与振动信号的分离,具有较高的工程实际应用价值。 2025年04月25 00:00 2025年04期 12 18 0 兰正悦<sup> 1</sup> ,史雄风<sup> 1</sup> ,周文龙<sup> 2</sup> 适用于山区岩石地形的输电线路膨胀地锚优化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202410076 为了提高输电线路施工地锚在山区岩石地形使用的便捷性和可靠性,设计了一种新型膨胀地锚,并根据其受力情况对膨胀套筒进行了结构优化。首先介绍了新型膨胀地锚的基本结构并进行受力分析,探讨了地锚可靠锚固的条件和岩石的应力集中机理;然后利用 Bezier 曲线对地锚的膨胀套筒进行参数化设计并建立多目标优化模型,基于 ISIGHT 优化平台结合多目标粒子群算法寻找膨胀套筒的最优结构参数,进而降低岩石孔壁的应力峰值;最后利用有限元仿真和试验对优化结果进行验证。结果表明:优化后地锚对岩石孔壁的挤压载荷分布更加均匀,岩石孔壁上最大应力峰值由 38.15 MPa 降至 10.87 MPa ,低于大部分软质岩石的单轴抗压强度,提高了安全使用范围;优化后地锚在 C30 混凝土试验台上可以承受 25 kN以上拉拔力,与现有的剪式膨胀型岩石地锚相比具有更高的锚固可靠性。 2025年04月25 00:00 2025年04期 19 26 0 易莹鑫<sup> 1</sup> ,吴晓鸣 <sup>1</sup> ,杨国强 <sup>1</sup> ,蔡 亮 <sup>1 </sup>,陈家驹 <sup>2</sup> ,万书亭 <sup>2</sup> 基于改进 VMD 与 Transformer 的 GIS 局部放电信号识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202411019 针对 GIS 局部放电识别方法在特征选择上处理过程复杂且识别准确率相对较低的问题,提出了一种基于改进海马优化变分模态分解( ISHO-VMD )和改进 Transformer 的局部放电信号识别方法。首先,通过 ISHO-VMD 对含噪声的局部放电信号进行分解,提取噪声最少的信号作为模型输入,从而降低识别过程中的计算复杂度,并避免了传统特征提取方法中可能出现的信息缺失。然后,通过改进 Transformer 的自适应特征捕捉能力,实现对不同局部放电类型的高精度识别。实验结果表明,所提方法显著提升了 GIS 局部放电类型识别的准确性,为 GIS 故障诊断提供了新思路。 2025年04月25 00:00 2025年04期 27 34 0 苑 超 <sup>1</sup> ,丁晓森<sup> 1</sup> ,朱 雷 <sup>1</sup> ,胡天羽 <sup>2</sup> ,申张亮 <sup>1</sup> ,马宏忠 <sup>2</sup> 继电保护设备巡检图像处理技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202407088 针对继电保护室巡检空间狭小,设备巡检拍摄的图像难免存在畸变,对设备的安全可靠运行具有一定影响的问题,提出了对图像畸变校正和图像拼接方法。首先,对继电保护室保护屏柜图像的倾斜及畸变特征量进行分析,通过寻找棋盘格的角点,对图像进行倾斜及畸变矫正;接着,基于特征提取、特征匹配及图像配准实现图像匹配;最后,通过图像拼接,得到清晰完整的所需图像。以某电力二次保护屏柜的畸变图像组为例,应用所提图像处理技术,验证了所提算法技术能够有效解决小空间内图像畸变和不完整的问题,获得狭小空间和一定俯仰角度下的无畸变图像。 2025年04月25 00:00 2025年04期 35 39 0 徐 羊,何甜田 高压隔离开关分合闸触头间隙自适应控制技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202407016 由于电力系统的多变性和复杂性,采用固定控制参数的触头间隙控制方法无法全面考虑各种因素,导致实际控制结果与期望的触头间隙之间存在较大的误差,降低了控制性能。为此,提出一种基于粒子群寻优 PID 控制参数的高压隔离开关分合闸触头间隙自适应控制技术。采用 PID 控制技术构建触头间隙自适应控制结构。为了使控制结果达到最佳,全面考虑运行中的各项因素,采用粒子群算法寻找触头间隙控制结构的全局最优控制参数,完成高压隔离开关分合闸触头间隙自适应控制。实验结果表明,所提技术能够在复杂多变的电力系统环境中准确、快速地调整触头间隙,以确保高压隔离开关的安全、可靠运行。 2025年04月25 00:00 2025年04期 40 44 0 陈威洪,赖伟坚,李敬航,费宏运,陈佳辉 滚动活塞式压缩机转子精准启停控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202408012 针对滚动活塞式压缩机存在的温度分布不均、应力集中及振动加剧等问题,提出了基于转子传热方程以及影响因素分析的启停精准控制方法。设定转子工作的额定条件,求得缸内温度与转子温度分布在同一条刻度线上的传热方程,给出传热边界条件。采用线性分析算法计算转子的热应力场数值,利用计算得到的热应力场数据,结合压缩机转子的机械特性,计算了连续运行负荷,并依靠负荷设置了内缸压力的稳定工作条件,以此作为启停控制的判定依据。基于压缩机转子工作结构的详细模型,计算转子振动的微分方程,并将压力变化转化为阻尼力,得到启停的瞬时激励响应幅值,结合启停控制的判定依据,通过函数方程求解最佳控制因子,从而找到最佳的控制因子,结合模糊逻辑和滑模控制,以最小化振动幅度,提高启停控制的精度和平稳性。实验结果表明,所提方法降低了振幅的波动,有效抑制了压缩机转子的振动情况,避免了负荷峰值,稳定了压缩机负荷的整体走向。 2025年04月25 00:00 2025年04期 45 51 0 曹 源 基于数学形态滤波和 SAO-VMD 的混合线路故障测距方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202410041 针对配电网线缆混合线路故障行波波头幅值小、易受噪声干扰等问题,提出了一种基于数学形态滤波和雪消融优化算法( SAO )的变分模态分解( VMD )故障测距新方法。首先,利用数学形态学对故障行波信号进行降噪处理,以抑制噪声并增强故障特征;然后,通过 SAO 算法对 VMD 分解的关键参数模态分解个数 K 以及惩罚因子 α 进行优化,提取最佳故障特征模态;最后,用 Teager 能量算子( TEO )标定行波波头,获取行波到达时间,实现故障测距。采用 PSCAD 和 MATLAB 进行建模仿真数据处理,实验结果表明,该方法对过渡电阻和噪声有较强耐受性,有效提高了行波波头标定准确度。 2025年04月25 00:00 2025年04期 52 57 0 姜 锋<sup> 1</sup> ,史明明<sup> 2</sup> ,倪俊贤 <sup>1 </sup>,杜嘉诚<sup> 1</sup> 基于力觉临场感的带电作业机器人遥操作控制系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406077 带电作业机器人的各种复杂精细任务对遥操作的临场感存在较强的依赖性,良好的临场感能够提高遥操作的控制精度。为了增强操作人员遥操作的临场感,提高遥操作控制精度,设计了一种基于力觉临场感的遥操作控制系统。为解决力传感器数据受噪声干扰的问题,设计了自适应卡尔曼滤波器,有效降低了噪声对遥操作控制的影响。针对机械臂速度控制导致的位置误差累积问题,采用位置误差消除算法和反馈约束力,实现了遥操作控制的准确性。最后进行了基于力觉临场感的遥操作抓取实验,验证了遥操作控制系统中力觉临场感的有效性,提高了遥操作的控制精度。 2025年04月25 00:00 2025年04期 58 63 0 薛 飞 <sup>1 </sup>,胡一峰 <sup>1</sup> ,何星晔<sup> 1 </sup>,侯楚焓<sup> 2</sup> ,刘雨豪 <sup>2</sup> ,刘辽雪 <sup>2</sup> 基于机器学习的煤矿输送带 RFID 健康监测方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202408077 提出了一种基于机器学习的煤矿输送带健康监测方法,利用 RFID 技术通过分析接收信号强度指示器数据,建立了贝叶斯正则化人工神经网络模型。通过物理实验验证了该模型在不同裂纹类型和宽度下的有效性。实验结果表明,该模型在裂纹检测任务中达到了 97.2% 的高准确率,显著优于传统的机器学习算法如支持向量机、决策树和线性判别分析。研究表明,所提健康监测方法不仅在裂纹检测中具有很高的准确性和泛化能力,还能够实现实时监测。 2025年04月25 00:00 2025年04期 64 68 0 郭文升,李建平 PID 算法下风力发电机组叶片机械颤振控制研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202409008 为了确保风力发电机组的运行效率和结构安全,提出基于 PID 算法的叶片机械颤振控制方法。通过建立叶片的二维弯扭耦合简化数学模型,计算叶片机械颤振的固有频率;构建叶片机械颤振线性关系模型,判断叶片在特定条件下的颤振响应情况;采用 MC 2838 型号控制器结合 PID 算法,确定传递函数并求解,获取对叶片机械颤振的控制量,实现对叶片颤振的自动调节控制。实验结果表明,所提方法基本在 0.05 s 内即可以实现 2 组参数的归零控制,具有对叶片机械颤振的控制作用。 2025年04月25 00:00 2025年04期 69 73 0 李利强,宾世杨,张玉将 考虑驾驶意图的两挡纯电动卡车换挡过程转矩最优控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202411015 为实现两挡纯电动卡车换挡品质的个性化控制,提出了一种考虑驾驶意图的换挡过程转矩最优控制策略。首先,对换挡过程进行动力学分析,以确定影响换挡品质的关键因素;其次,针对卸载阶段和转矩恢复阶段,结合驾驶意图识别方法和基于变分法的最优控制算法,制定了换挡过程转矩最优控制策略;最后,在考虑不同驾驶意图的情况下进行了仿真验证。结果表明,所提出的控制策略能够更好地满足驾驶员的个性化需求,并且使换挡品质的综合优化效果更佳。 2025年04月25 00:00 2025年04期 74 80 0 刘轩宇,杨镇瑜,屈凡林,李 昂,阴晓峰