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基于BESO算法的大型海洋垂直轴风力机支撑结构优化 何文君, 苏捷, 周岱, 韩兆龙, 包艳, 赵永生, 许玉旺, 涂佳黄 上海交通大学学报    2023, 57 (2): 127-137.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.448 录用日期: 2022-11-30 摘要 （164）   HTML （407）    PDF （12945KB）（111）    可视化    大型海洋垂直轴风力机的研究对发展海洋风能具有重要意义,研究大型垂直轴风力机的合理支撑结构形式对风力发电结构安全至关重要.基于变删除率的双向渐进结构优化(BESO)算法,对大型海洋垂直轴风力机进行支撑结构优化,并通过风力机的动力响应特性分析,验证结构优化方法的可靠性.结果表明:反比例型变删除率的BESO算法能有效改善优化迭代速率,适用于垂直轴风力机的支撑结构优化设计;相比于初始结构,拓扑出的新结构模型在风荷载作用下的风致动力响应显著降低.研究成果可用于垂直轴风力机支撑结构设计优化. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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随机环境下电动汽车充电实时管理与优化控制算法 刘迪迪, 杨益菲, 杨玉荟, 邹艳丽, 王小华, 黎新 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 1-9.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.499 录用日期: 2022-10-31 摘要 （228）   HTML （36）    PDF （1627KB）（267）    可视化    电动汽车的规模日益壮大,对其充电行为进行自适应管理成为亟待解决的问题.从充电服务商的角度出发,协同可再生能源和储能设备,并计及电网的时变电价和电动汽车充电可容忍时延,基于Lyapunov优化理论提出随机环境下的电动汽车充电实时管理和优化控制算法,旨在最大化充电服务商的利益,即最小化购电成本.理论性能分析证明,所提算法无需可再生能源出力、充电需求和时变电价的先验统计信息,就能使优化目标趋近最优值.仿真结果表明,该算法可以有效减少充电服务商的购电成本,相比于基准贪婪算法可降低27.3%. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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双馈风电场并网抑制频率振荡控制策略 刘新宇, 逯芯妍, 曾龙, 郝正航, 赵起放, 李现伟, 郝同盟 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 303-311.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.437 摘要 （3687）   HTML （141）    PDF （1481KB）（374）    可视化    针对大型风电场跨区输送电能时引起的低频振荡问题,提出了一种阻尼系统低频振荡的单神经元自适应比例积分微分(PID)附加阻尼控制策略.通过对双馈风电机组的动态频率响应特性进行分析,构建了一种在单神经元自适应PID控制算法中引入二次型性能指标的风电场阻尼系统振荡控制器.通过对励磁变频器进行自适应调节,促使风电场快速发出有功功率,产生最大正阻尼,抑制系统低频振荡.利用MATLAB搭建含风电场的四机两区域电力系统仿真模型,通过对比验证了所提方法能够在系统发生低频振荡时有效抑制同步发电机功角的摇摆,改善系统惯性响应,降低电网发生低频振荡的风险. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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大规模新能源汽车接入背景下的电氢能源与交通系统耦合研究综述 李佳琪, 徐潇源, 严正 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 253-266.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.464 摘要 （3455）   HTML （594）    PDF （2106KB）（623）    可视化    新能源的大规模开发利用是实现“双碳”目标的重要手段.可再生能源发电耦合制氢技术在提高可再生能源消纳率的同时,加速了新能源汽车的普及.未来,电氢能源系统与交通系统的耦合将会更加密切.以大规模新能源汽车接入为背景,首先综述了电氢能源系统的发展现状,并对耦合系统制氢、出力波动平抑以及参与电力系统优化运行3种工作模式进行了介绍.在此基础上,从不同能源角度出发,分别对电力-交通耦合系统中的联合规划与优化运行研究现状以及氢能-交通耦合系统中的加氢站优化与氢能运输相关问题进行了总结分析.最后,结合当前研究中存在的瓶颈,从动态模型构建、不确定性因素影响等方面对未来可行研究方向进行了展望. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向新型电力系统的可再生能源绿色电力证书差异化配置模型 张硕, 李薇, 李英姿, 刘强, 曾鸣 上海交通大学学报    2022, 56 (12): 1561-1571.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.150 录用日期: 2022-10-24 摘要 （340）   HTML （280）    PDF （1436KB）（156）    可视化    实现我国“30·60”双碳目标,能源绿色低碳转型是基础支撑,构建以新能源为主体的新型电力系统是关键举措,绿色电力证书(简称绿证)则是体现可再生能源绿色价值的重要凭证.当前我国绿证分配机制单一,无法有效衡量不同可再生能源发电类型可获得绿色价值的差异性,并发挥其平衡可再生能源协调发展的杠杆作用.为此,从可再生能源发电类型电量兑换绿证的差异化入手,建立考虑可再生能源综合价值的绿证差异化评价指标体系,应用CRITIC法、熵权法和TOPSIS法构建可再生能源电力绿证差异化评价模型.以2030年碳达峰目标为发展场景,分析模型对集中式光伏发电、分布式光伏发电、陆上风力发电和海上风力发电绿色收益的影响,进而修正其发展规划,并提出绿证相关政策建议.所构建的绿证差异化分配模型可为我国绿证市场机制的建设和完善提供相应的辅助决策支持. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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需求响应下的并网型风-光-沼微能源网优化配置 俞发强, 张名捷, 程语, 陈达伟, 杨函煜, 黎灿兵 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 10-16.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.017 录用日期: 2022-10-31 摘要 （176）   HTML （8）    PDF （1559KB）（122）    可视化    我国农村地区存在丰富的生物质资源,可通过发酵系统将其转化为沼气能加以利用.然而,沼气工程的产出以沼气为主,经济效益普遍较低,难以推广.提出一种由多种可再生能源构成的并网风-光-沼微能源网,利用太阳能、风能和沼气之间的互补性,为用户提供沼气和电力.根据微生物发酵动力学模型和沼气发酵的温敏特性,对沼气的类储能特性进行建模.同时考虑需求侧响应进一步增加系统灵活性,利用分时电价节省购电成本,从而将投资成本和年度运行成本降至最低.案例研究表明,该风-光-沼微能源网可稳定地向用户提供电力;并且通过参与需求响应,可使得投资成本降低3%~9%的情况下年收益增加127%~240%. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于模型预测控制的分布式储能型风力发电场惯性控制策略 沈阳武, 宋兴荣, 罗紫韧, 沈非凡, 黄晟 上海交通大学学报    2022, 56 (10): 1285-1293.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.134 录用日期: 2022-05-19 摘要 （420）   HTML （759）    PDF （1641KB）（296）    可视化    分布式储能型(DES)风力发电机组是解决规模化风力发电接入引起系统频率稳定问题的有效手段.提出一种基于模型预测控制(MPC)的分布式储能型风力发电场惯性控制方法,首先建立分布式储能型风力发电场的线性化预测模型,在此基础上结合MPC控制框架,设计考虑储能损耗成本和风机转子转速均衡变化的MPC惯性控制优化模型和策略,以实现惯量控制期间风力发电机组转子转速的均衡变化.仿真结果表明:所提控制策略可以有效协调分布式储能型风力发电机组中风力发电单元和储能系统单元的有功功率输出,降低储能系统的充放电损耗成本,并保证风力发电场内所有风机转速在惯性控制期间趋于平均,避免由于风机转速下降过度而导致风力发电机组退出调频的问题.分布式储能型风力发电场惯性控制策略有利于提高电网频率稳定性,对保障电网的安全运行具有重要意义. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于双通道卷积神经网络的雷达信号识别 全大英, 陈赟, 唐泽雨, 李世通, 汪晓锋, 金小萍 上海交通大学学报    2022, 56 (7): 877-885.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.209 摘要 （349）   HTML （20）    PDF （4098KB）（221）    可视化    为解决在低信噪比下特征提取困难、雷达信号识别率低的问题,提出了一种基于Choi-Williams分布(CWD)和多重同步压缩变换(MSST)的双通道卷积神经网络模型.模型通过对雷达信号进行CWD和MSST时频分析,分别获取二维时频图像并进行预处理,然后送入双通道卷积神经网络进行深度特征提取,最后将两路通道获取的特征进行融合,通过卷积神经网络分类器实现对雷达信号的分类识别.仿真结果表明:在信噪比为 -10 dB时,所提模型整体识别准确率能达到96%以上,其在低信噪比下表现优异. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于计算流体力学的90° 弯管气液两相流数值模拟及流型演化 王志伟, 何炎平, 李铭志, 仇明, 黄超, 刘亚东 上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1159-1167.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.185 摘要 （294）   HTML （10）    PDF （11131KB）（159）    可视化    为研究竖直上升管内气液两相流通过90° 弯管后的流动演化特性,分别采用流体体积多相流模型以及Realizable k-ε湍流模型对其进行数值模拟,重点分析气液两相流通过90° 弯管后的速度变化、压力分布、截面含气率及流型演化规律.结果表明:不同气液两相流流型通过 90° 弯管后会产生不同程度的二次流现象,并且切向速度呈现双峰分布,随着流动发展最终耗散成为单峰分布;气液两相流入口速度越大,则弯管外壁面所受压力越大.截面含气率的变化与流型转化相关,泡状流流过弯管后演化成为细长段塞流,截面含气率减小;段塞流、搅动流及环状流通过弯管后演化成为分层-波浪流,截面含气率变化较小.研究结果可为气液两相流输送弯管设计开发及诱导应力预测提供一定的理论支持. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于深度学习的智能全局灵敏度分析 吴庶宸, 戚宗锋, 李建勋 上海交通大学学报    2022, 56 (7): 840-849.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.191 摘要 （352）   HTML （32）    PDF （1418KB）（260）    可视化    提出一种将深度学习与灵敏度分析结合的端到端方法, 对深度模型的结构和激活函数进行特殊设计以适应后续灵敏度的计算,深度模型训练的同时对保存的权重信息进行反向传播计算灵敏度.在波士顿房价数据集、航迹融合数据集和G函数上的实验结果表明,所提方法相比于Sobol’法等经典方法在参数分布不均匀时准确性更高, 具备更强的鲁棒性, 相比于使用传统神经网络的方法准确性更高.此外,通过实验验证了基于深度学习模型的样本参数灵敏度可以优化模型的输出结果. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向高比例新能源并网场景的风光-电动车协同调度方法 李林晏, 韩爽, 乔延辉, 李莉, 刘永前, 阎洁, 刘海东 上海交通大学学报    2022, 56 (5): 554-563.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.040 摘要 （343）   HTML （265）    PDF （1648KB）（327）    可视化    风光-电动汽车协同调度能够有效降低风光出力和电动汽车无序充电等多重不确定性对电力系统的不利影响.现有优化调度模型多以等效负荷波动最小为优化目标,仅考虑了等效负荷的整体波动性,无法衡量风光出力与负荷的匹配度且并未考虑不同出力场景下风光出力的差异性.针对上述问题,提出一种面向高比例新能源并网场景的风光-电动车协同调度方法.构建基于蒙特卡罗模拟的电动汽车无序充电模型;基于风光出力预测数据,构建基于Gap statistic和K-means++算法的风光出力典型日划分模型;以等效负荷方差和负荷追踪系数最小为双优化目标,构建风光-电动汽车协同调度模型,并采用NSGA-II算法求解.结果表明:所提模型能够有效提升风光出力与负荷的匹配度,降低等效负荷波动性,从而缓解风光出力和电动汽车无序充电等多重不确定性对电力系统的不利影响. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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“双碳”背景下线间潮流控制器多目标协调控制策略 蔡晖, 高伯阳, 祁万春, 吴熙, 谢珍建, 黄俊辉 上海交通大学学报    2021, 55 (12): 1608-1618.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.321 摘要 （365）   HTML （5）    PDF （1541KB）（216）    可视化    “碳达峰、碳中和”目标对考虑安全性和稳定性的电力系统低碳运行提出了更高要求,新能源的大规模接入容易引发电网潮流分布不均与机电振荡等问题.作为第3代柔性交流输电系统(FACTS)的代表性设备,线间潮流控制器(IPFC)具有强大的潮流调控、振荡阻尼和暂态稳定控制能力,但在不同工况下关注的主要目标不同,且目标间存在着矛盾关系.首先,基于改进相对增益矩阵(MRGA)理论, 线性化含IPFC的系统状态方程,量化分析目标间的相互作用,选择附加控制器的叠加位置,削弱稳态调控与动态控制间的交互影响.其次,针对暂态过程,结合模糊逻辑理论设计了IPFC多目标协调控制器.最后,通过粒子群算法优化了控制器参数,在提高暂态稳定和小干扰稳定的同时,减少暂态过程中的潮流超调,增强了IPFC在不同系统运行工况下的协调控制能力,有利于解决“双碳”背景下电力系统负荷大、惯性低、波动随机所带来的能源传输消纳与安全稳定控制等难题. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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一种面向固态激光雷达的简易标定与验证方法 杨逸文, 贺越生, 王春香, 杨明 上海交通大学学报    2021, 55 (S2): 98-102.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.S2.016 摘要 （375）   HTML （8）    PDF （4901KB）（359）    可视化    为了解决固态激光雷达外参标定繁琐与验证其标定结果较为困难的问题,提出了一种面向固态激光雷达的简易标定与验证方法.该方法设计了一种简易的标定场和标志物,随后利用标志物完成激光雷达的角度标定,再通过测绘方法完成激光雷达的距离标定,以此来减少角度外参与距离外参的相关性,并保证标定结果的精度.最后通过比较计算得出外参误差,验证激光雷达标定结果.实验结果表明该方法合理有效,且大幅减少了激光雷达标定和验证结果所需要的设备准备时间和成本,具有一定的应用价值. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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新能源电力系统中的分布式光伏净负荷预测 廖启术, 胡维昊, 曹迪, 黄琦, 陈哲 上海交通大学学报    2021, 55 (12): 1520-1531.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.244 摘要 （898）   HTML （217）    PDF （69168KB）（577）    可视化    为响应碳达峰、碳中和的需求,构建一套完整的“源-网-荷-储”的新能源电力系统,提出了一种基于Hamiltonian Monte Carlo推断深度高斯过程(HMCDGP)算法的分布式光伏净负荷预测模型.首先,分别使用直接预测和间接预测两种形式对预测模型的精度进行实验并得到点预测结果;其次,使用所提出的模型进行概率预测实验并得到区间预测结果;最后,通过以澳洲电网记录的300户净负荷数据为基础的对比实验验证所提模型的优越性.在得到准确的净负荷概率预测后,可以通过电力调度充分利用光伏产出,减少化石能源使用,从而减少碳排放. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于船厂分段时空数据的分段状态识别及转运监测 陈俊宇, 田凌 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 24-35.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.287 录用日期: 2022-08-23 摘要 （119）   HTML （5）    PDF （1597KB）（81）    可视化    船舶分段转运保障了分段在各个工艺之间的有序流动,但消耗了大量成本.船厂管理者需要监测实际转运过程,特别是监测因堆场内分段互相阻挡和返工产生的两类非生产性转运.S船厂由于场地紧张必须一场多用,现有监测技术难以从分段时空数据中获取分段状态,进而难以实现两类非生产性转运的监测.针对这个问题,研究了转运过程中分段状态的时序转化规律和耗时特征,建立了4个隐马尔可夫模型并使用有监督的方法学习其参数,通过维特比算法实现了分段状态识别,其在测试集上的准确率最高达到了93.5%.将其中1个隐马尔可夫模型应用于船厂分段时空数据,实现了船厂的两类非生产性转运的监测,根据监测结果为优化船厂分段转运过程提出初步建议. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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极地海洋工程装备圆管结构的对流换热影响 操太春, 吴刚, 孔祥逸, 于东玮, 吴琳, 张大勇 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 17-23.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.205 录用日期: 2022-08-02 摘要 （152）   HTML （7）    PDF （1248KB）（128）    可视化    电伴热是极地海洋工程装备防寒主要措施,而热平衡是对流换热的关键问题.以圆管构件为研究对象,采用有限元数值仿真软件Fluent数值仿真与模型实验相结合的方法,分析了圆管构件在风速为0~40 m/s、温度为-40~0 ℃的极地环境条件下对流换热系数变化情况;基于数值仿真数据建立了电加热圆管构件对流换热系数的预测模型.结果表明:增大风速和降低温度都会增加圆管构件的对流换热系数;温度低于-30 ℃ 或风速大于25 m/s且温度低于-20 ℃ 时,温度对圆管的对流换热系数影响增大;实测数据验证了该模型的合理性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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考虑双供应商的维护和备件订购联合决策优化 叶鸿庆, 苏华德, 郑美妹, 夏唐斌 上海交通大学学报    2022, 56 (10): 1359-1367.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.151 录用日期: 2022-06-28 摘要 （177）   HTML （96）    PDF （1030KB）（131）    可视化    为优化双供应商情形下的设备维护和备件订购联合决策,以多零件并行制造系统为对象,采用泊松过程刻画零件的随机退化,基于马尔科夫决策过程对零件替换和备件订购联合决策进行建模,基于设备状态信息和库存状态信息建立系统状态的转移概率,以最小化系统平均总成本为目标,通过值迭代算法求取最优的设备维护和备件订购联合决策.在此基础上为提高计算效率,缩短求解时间,基于序列优化的方法设计启发式策略,通过双零件系统分析了最优策略和启发式策略的决策差异.敏感性分析结果显示,相比最优策略,启发式策略可以在成本增加率不超过5%时减少计算时间. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于修正剑桥模型的软黏土中沉桩过程欧拉-拉格朗日耦合模拟分析 孟振, 陈锦剑, 王建华 上海交通大学学报    2017, 51 (03): 263-268.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2017.03.002 摘要 （273）   HTML （195）    PDF （2854KB）（229）    可视化    利用CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）有限元大变形方法模拟了不排水条件下软黏土中沉桩施工对桩周土体的影响．利用有效应力的方法实现了修正剑桥（MCC)模型Vumat子程序中超孔压的计算，通过与室内土工试验（一维压缩试验和三轴试验）结果对比证明了子程序的可靠性．将修正剑桥模型的Vumat子程序嵌入到Abaqus/Explicit的CEL方法中用于软黏土中沉桩效应的模拟分析．对计算得到的桩周土体流动、水平位移、超孔压、水平应力的分析表明，所采用的考虑孔压的CEL数值分析方法可以较好地模拟软黏土非排水条件下沉桩效应问题． 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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采用R1234yf制冷剂的汽车超低温强化补气热泵空调性能 刘雨声，李万勇，张立，施骏业，陈江平 上海交通大学学报    2020, 54 (10): 1108-1116.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.244 摘要 （549）      PDF （1873KB）（226）    可视化    本文提出一种基于强化补气(EVI)技术的汽车超低温热泵空调系统，采用新型低全球变暖潜能值(GWP)的R1234yf制冷剂作为运行工质，并与传统制冷剂R134a进行性能对比测试与热泵系统优化.在-20℃超低温环境中，该热泵系统制热量与制热能效比(COP)可达2kW与2.0以上，相较于传统热泵分别提升了30%与14%，可以满足低温环境下乘员舱的制热需求.采用R1234yf制冷剂的热泵系统的制热性能虽比采用R134a制冷剂的热泵系统略有不足但基本持平，且强化补气的效果优于R134a制冷剂.此外，增大内部冷凝器面积、优化室外换热器与压缩机等部件均可显著提升热泵空调系统的性能与能效. 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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考虑安全飞行通道约束的无人机飞行轨迹多目标优化策略 黄宇昊, 韩超, 赵明辉, 杜乾坤, 王石刚 上海交通大学学报    2022, 56 (8): 1024-1033.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.154 摘要 （307）   HTML （35）    PDF （5684KB）（599）    可视化    针对无人机在复杂环境下难以规划出兼顾平滑性和安全性等指标的时域连续轨迹问题,基于安全飞行通道提出了一种多目标轨迹规划算法.在基于快速拓展随机树(RRT)改进的RRT*算法生成的初始离散路径点基础上,建立以凸多面体集合表示的安全飞行通道;根据轨迹在安全飞行通道内部的约束建立安全项目标函数,结合飞行平滑性、动力学特性、飞行时间等性能指标,建立加权多目标优化函数;采用基于梯度下降的凸优化算法,对离散路径点的位置、速度、加速度及轨迹的时间分配进行优化,生成分段多项式表示的时域连续轨迹.基于煤矿井下等复杂环境对算法的有效性及相关性能进行试验及对比验证,结果表明:相比现有算法,本文算法在综合性能上有一定的提升. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向柔性作业车间动态调度的双系统强化学习方法 刘亚辉, 申兴旺, 顾星海, 彭涛, 鲍劲松, 张丹 上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1262-1275.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.215 摘要 （285）   HTML （58）    PDF （4009KB）（350）    可视化    航天结构件生产过程中批产任务与研发任务并存,个性化小批量研发生产任务导致紧急插单现象频发.为了保障任务如期完成,解决柔性作业车间面临的动态调度问题,以最小化设备平均负载和最小化总完工时间为优化目标,提出了感知-认知双系统驱动的双环深度Q网络方法.感知系统基于知识图谱实现对车间知识的表示并生成多维信息矩阵;认知系统将调度过程分别抽象为资源配置智能体和工序排序智能体两个阶段,分别对应两个优化目标,设计了车间状态矩阵对问题和约束进行描述,调度决策中分步骤引入动作指令;最后分别设计奖励函数实现资源配置决策和工序排序决策的评价.经某动力所航天壳体加工的实例验证和算法对比分析,验证了所提方法的优越性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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利用生成对抗网络实现水下图像增强 李钰, 杨道勇, 刘玲亚, 王易因 上海交通大学学报    2022, 56 (2): 134-142.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.075 摘要 （1377）   HTML （36）    PDF （22386KB）（307）    可视化    提出一种基于生成对抗模型的水下图像修正与增强算法.该算法将多尺度内核应用于改进的残差模块中,以此构建生成器,实现多感受野特征信息的提取与融合;判别器设计考虑了全局信息与局部细节的关系,建立了全局-区域双判别结构,能够保证整体风格与边缘纹理的一致性;最后,根据人类视觉感官系统设计了无监督损失函数,此部分无需参考图像进行约束,同时其与对抗损失和内容损失一起进行联合优化,能够得到更优的色彩和结构表现.在多个数据集上进行实验分析表明,此算法能较好地修正色偏、对比度,保护细节信息不丢失,在主客观指标上都优于典型对比算法. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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民用客机总装车间自动引导车任务分配及路径规划 裘柯钧, 鲍中凯, 陈璐 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 93-102.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.223 录用日期: 2022-08-12 摘要 （120）   HTML （5）    PDF （2561KB）（92）    可视化    为了实现自动引导车(AGV)在某民用客机总装车间的高效运作,提出AGV任务分配与路径规划两阶段求解方法,有效地解决了车间内AGV的多次往返配送调度问题.在任务分配阶段,提出基于行程的AGV任务分配模型,提高任务分配的效率;在路径规划阶段,采用时间窗算法,对AGV占用的地图资源进行时间窗的初始化、更新和排布,并针对由于避障和等待引起的物料送达时间无法满足的情况,设计了料包交换、优先级提前、预留时长放宽共3种递进的调整策略,实现AGV的无冲突路径规划.在数值实验中,两阶段方法应用于50、100、150个料包问题的平均求解时间分别为15.86、41.12、162.29 s,表明两阶段方法有效缓解了多行程AGV调度问题的复杂性,能在合理时间内实现民用客机总装车间AGV的调度优化,以适应民用客机年产量逐年快速递增的生产需求. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于X射线CT原位试验的平纹SiC/SiC复合材料拉伸损伤演化 刘海龙，张大旭，祁荷音，伍海辉，郭洪宝，洪智亮，陈超，张毅 上海交通大学学报    2020, 54 (10): 1074-1083.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.274 摘要 （688）      PDF （8739KB）（282）    可视化    采用化学气相渗透工艺制备平纹SiC/SiC复合材料，利用X射线CT无损检测技术研究纺织陶瓷基复合材料拉伸损伤演化与失效机理.制备了第3代SiC纤维增韧平纹叠层SiC/SiC狗骨状试件.研制了CT原位拉伸测试仪，完成了纳米X射线CT原位拉伸试验，对CT扫描三维重建图像和扫描电镜照片进行了分析.结果表明：纳米X射线CT原位试验能够揭示材料拉伸损伤演化过程.平纹SiC/SiC复合材料单轴拉伸应力-应变曲线呈现明显的非线性特征，损伤萌生于非线性变化阶段.首先，出现基体横向开裂，并随着拉力的增加逐渐扩展.其次，出现层间基体开裂和纤维束基体纵向开裂，并逐渐扩展至纤维束宽度.最后，拉伸方向纤维断裂，材料失效，大多基体横向裂纹闭合，但纵向纤维束与束间基体分离严重，断口参差不齐，有明显的纤维拔出现象. 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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无油双涡圈空气涡旋压缩机的数值模拟及试验研究 孙健, 彭斌, 朱兵国 上海交通大学学报    2022, 56 (5): 611-621.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.115 摘要 （324）   HTML （11）    PDF （19911KB）（135）    可视化    为了分析无油双涡旋齿压缩机工作腔内部流场的流动特性,基于计算流体动力学方法对压缩机工作腔内部流场进行了三维非稳态数值模拟;为了验证数值模拟与实际工作过程的偏差,搭建了以空气为工质的涡旋压缩机试验测试平台,得到了无油双涡圈压缩机的实际输出性能参数.研究结果表明:在相邻工作腔之间的质量交换,对工作腔内以及沿着齿高方向的温度和速度的分布影响较大,对压力的影响较小;进出口质量流量和流速呈周期性变化,压缩机转速越高,理论容积流量越大. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于数据驱动的核电设备状态评估研究综述 许勇, 蔡云泽, 宋林 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 267-278.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.502 摘要 （3162）   HTML （186）    PDF （1383KB）（618）    可视化    核电设备全生命周期的状态评估对提高核电厂安全性、经济性影响重大.以往国内核电厂对系统、设备、构筑物的运维评估手段多依赖于设备自身报警机制、简单阈值判断或者现场工程师经验.随着在线监测系统在核电厂的应用实施和海量设备运行数据的积累,利用数据驱动技术进行设备健康状态评估已经成为行业关注重点.对此,介绍核电在线监测系统现状,分析主要核电设备存在的常见故障,并将核电设备的状态评估归纳为异常检测、寿命预测和故障诊断共3大问题,分别综述其研究和应用现状,重点阐述深度学习技术在该领域的应用潜力.在此基础上,进一步分析核电厂设备状态评估面临的挑战和可能的解决方案. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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分布式绿色能源碳交易机制及碳数据管理的挑战 李幸芝, 韩蓓, 李国杰, 汪可友, 徐晋 上海交通大学学报    2022, 56 (8): 977-993.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.450 摘要 （448）   HTML （390）    PDF （2604KB）（670）    可视化    为了实现“碳达峰、碳中和”双碳目标,需要加快构建以绿色能源为主体的电力系统.随着系统规模增长,基于区块链技术的分布式绿色能源碳交易机制和碳数据管理技术可有效鼓励绿色能源发展,成为低碳电力推行的有效手段.而精确实时的碳计量将进一步为交易信息的准确性和安全性提供数据支撑.介绍目前绿证交易和碳交易的研究现状,分析区块链技术在绿电追溯、绿证交易、碳交易、绿证与碳资产联合市场4个方向的关键技术适用性;研究当前碳计量方式的具体数学模型,讨论分析适用于区块链架构的碳源追溯计量数据可用性,并对碳计量方式的未来发展提出参考建议. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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地铁变频荷载循环作用下饱和软黏土累积塑性变形 李泽垚, 周洁, 田万君, 裴万胜 上海交通大学学报    2022, 56 (4): 454-463.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.036 摘要 （1074）   HTML （17）    PDF （1469KB）（158）    可视化    地铁在地铁站附近的加减速运动会对地基土产生一定的影响.土体经过倾斜削样后使用动三轴进行不排水动力测试以研究地铁进出站作用下进出站距离、加速度、动应力幅值及固结围压对饱和软黏土累积塑性变形的影响.结果表明:进出站变频荷载循环作用下软黏土累积塑性应变曲线可大致划分为爆发增长-较快增长-逐渐稳定3个阶段.距地铁站越近、动应力幅值越大、固结围压越小,土体进入逐渐稳定阶段所需的进出站次数越少,土体竖向变形越大,剪切变形越小.进出站加速度值越大,土体竖向变形越小、剪切变形越大.对于实际工程而言,地铁运营初期,进站区间土体的沉降变形、出站区间土体水平位移、较大加速度工况下的水平位移、较小加速度工况下的沉降、高动应力幅值的工况及低固结应力的土体区域是工程地质灾害防治的重点. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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考虑5G基站低碳赋能的主动配电网优化运行 曾博, 穆宏伟, 董厚琦, 曾鸣 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 279-292.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.367 摘要 （3709）   HTML （274）    PDF （3102KB）（327）    可视化    5G基站的大量接入为未来电力系统的低碳化发展提供了新的可能.通过激励5G基站参与需求响应,并将其纳入现有主动配电网(ADN)运行框架,能够在降低5G基站自身用电成本的同时,促进可再生能源(RES)消纳和高效利用.提出了一种考虑5G基站低碳赋能的ADN多目标区间优化运行方法.在深入分析5G基站与配电网互动模式的基础上,构建了5G基站运行灵活性描述模型,并采用系统动力学方法分析了5G基站对配电侧碳减排的作用.以系统运行成本和碳排放量最小化作为目标,考虑配电网和通信网两方面的约束限制,建立了含5G基站的ADN多目标运行优化模型.该模型通过对ADN中RES及5G基站设备联合调度,并采用区间方法考虑RES出力和通信负载的不确定性,可实现系统经济与低碳效益的综合最优.结合基于区间分析的等效转化和非支配排序遗传算法对问题进行求解,算例分析结果证明了所提方法的有效性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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高质量LMSCT时频分析算法及其在雷达信号目标检测中的应用 郝国成, 张必超, 锅娟, 张雅冰, 石光耀, 王盼盼, 张薇 上海交通大学学报    2022, 56 (2): 231-241.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.432 摘要 （658）   HTML （12）    PDF （8925KB）（162）    可视化    针对线性调频小波变换(CT)引入的调频率参数不能完全匹配信号的瞬时频率及算法抗噪性能不佳等问题,提出高质量的局部最大值同步压缩线调频小波变换 (LMSCT) 算法,改善CT时频分布图能量扩散幅度出现的偏差.所提算法的核心思想是通过局部最大值同步压缩操作重新分配CT的频率点.实验结果表明,LMSCT算法具有较高的时频聚集度,并且能够较好地抑制噪声的干扰,在低信噪比的情况下仍然保持良好的时频聚集度.在IPIX处理雷达信号分析中,LMSCT 算法能够较为清晰地描绘目标信号的时间-频率联合分布特性,并且确定目标出现的距离单元,为海杂波背景下的IPIX雷达信号小目标检测提供判断依据. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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多源配网主动孤岛恢复过程电压频率波动的平抑方法 陈春, 高靖, 曹一家, 王炜宇, 赵龙 上海交通大学学报    2022, 56 (5): 543-553.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.418 摘要 （350）   HTML （361）    PDF （4975KB）（355）    可视化    多源配网主动孤岛恢复是极端条件下保障关键负荷供电的重要手段,有利于提高配电网的供电可靠性.主动孤岛恢复过程中存在负载和分布式电源组网瞬间产生暂态电压、频率波动的问题,影响孤岛安全稳定运行,严重时还会出现组网失败.为此,考虑储能系统功率响应的快速性,建立基于储能控制的主动孤岛动态组网电压、频率波动平抑模型,设计电压电流双环前馈扰动补偿控制系统,提出改进双环控制的储能系统矢量控制方法,解决了传统V/f控制电压偏移和电压波动过大问题.依据黑启动原则,利用MATLAB/Simulink软件搭建不同控制方式下的仿真模型,仿真结果表明:相较于采用传统V/f控制,基于矢量法的改进双环控制具有较强的抗干扰能力,能够明显改善孤岛黑启动自组网过程和孤岛并入主网瞬间的电压及频率波动,提高系统的动态响应性能. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于多层节点模型的平流层浮空器热力学分析 邓小龙, 麻震宇, 杨希祥, 朱炳杰 上海交通大学学报    2020, 54 (7): 765-770.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.013 摘要 （558）      PDF （1020KB）（221）    可视化    基于两节点热力学模型，研究多层节点模型的平流层浮空器热特性分析方法.对美国国家航空航天局的超长航时气球的仿真结果表明：多层节点模型可给出囊体不同部位的温度分布及氦气温度随时间的变化规律；高空气球囊体顶部和底部的昼夜温差明显小于平流层飞艇内氦气的昼夜温差；高纬度飞行时的氦气温差更小，降低驻空高度可降低氦气温度.研究结果对平流层浮空器热控设计具有重要的参考价值. 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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翅片阵列对翼面的冲击换热影响数值模拟研究 张天伦, 王克辰, 张栩, 周文武 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 55-65.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.222 录用日期: 2022-08-11 摘要 （117）   HTML （9）    PDF （27478KB）（105）    可视化    曲面冲击换热在飞机机翼前缘防除冰上有着广泛应用.为了进一步提高翼型前缘防除冰性能,采用数值模拟依次探索了不同翅片阵列在平板和曲面上的冲击换热特性.平板模型的翅片阵列包含8片、12片直翅片以及12片弯翅片3种结构;曲面模型包括8片短翅片和8片长翅片两种阵列结构.仿真结果表明:在平板和翼型曲面上添加翅片阵列可以显著提高模型在不同雷诺数下的射流冲击换热性能;与无翅片相比,翼面上的换热效果整体提升高达4%~10%,其中在驻点位置处的强化换热效果最为明显.深入分析发现,引入的翅片阵列一方面增大了强化换热面积,同时也改变了冲击射流流动结构,从而增强了射流冲击换热的效果. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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三缸双级变容积比压缩机在空气源热泵系统中的应用 肖彪, 闫艳, 赵树男, 黄童毅, 李想 上海交通大学学报    2021, 55 (2): 188-195.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.269 摘要 （561）   HTML （0）    PDF （1782KB）（392）    可视化    针对低温热泵用压缩机存在的问题，研究分析压缩机容积比对其性能的影响，提出一种新型三缸双级变容积比压缩机，并结合实验对搭配同一末端的传统双级压缩系统与三缸双级变容积比压缩系统的性能进行对比分析．研究结果表明：三缸双级系统可在－30 ℃环境正常运行，系统的性能系数(COP)为1.52，而传统双级系统在该种情况下无法运行；三缸双级系统的COP在任何环境温度下均比传统双级系统高1.25%～12.41%.当环境温度一定时，随着供水温度的升高，末端散热量增加，外机最大制热量衰减，COP下降；当环境温度分别为7 ℃和－25 ℃时，供水温度从40 ℃升至55 ℃的过程中，三缸双级系统的COP分别比传统双级系统高1.15%～8.86%和4.32%～7.33%.所有实验工况下，三缸双级系统单位时间耗电量均比传统双级系统低3.78%～16.67%. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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考虑概率电压不平衡度越限风险的共享储能优化运行方法 方晓涛, 严正, 王晗, 徐潇源, 陈玥 上海交通大学学报    2022, 56 (7): 827-839.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.455 摘要 （358）   HTML （152）    PDF （1838KB）（286）    可视化    可再生能源单相分布式接入和发电不确定性提高了配电网的电压不平衡越限风险,随着可再生能源发电渗透率的不断提高,研究如何降低间歇性可再生能源发电对配电网电压不平衡越限风险的影响具有重要意义.提出了基于全局灵敏度分析(GSA)的共享储能配置策略与优化运行方法.首先,构建了基于反向传播神经网络的配电网概率电压不平衡度计算模型,定义了配电网概率电压不平衡度越限风险指标,快速、准确量化可再生能源发电不确定性对配电网概率电压不平衡度越限风险的影响.然后,提出了基于Wasserstein距离的GSA方法,辨识影响配电网电压不平衡度的关键可再生能源机组.最后,提出了基于GSA的共享储能配置策略与基于滚动预测优化的共享储能优化运行方法.通过IEEE 123节点配电网的仿真计算,验证了所提方法的有效性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于反步法的多移载工装协同作业编队控制策略 刘禹铭, 赵勇, 董正建, 王平, 姬煜琦 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 103-115.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.325 摘要 （125）   HTML （6）    PDF （9418KB）（94）    可视化    研究了一种基于反步法的多移载工装协同作业控制策略,提出了基于改进人工势场法和纯轨迹跟踪法的期望运动状态规划方案,并根据自适应蒙特卡洛定位方法确定了实际运动状态的估计值,设计了反步法与虚拟领航跟随法结合的队列控制器.构建了基于机器人操作系统(ROS)环境的仿真模型,并开展仿真验证.结果表明:提出的队形误差计算方法能够提高误差估计精度,该编队控制策略能够使得队形误差在6.2 s内收敛,所设计的队形控制器能够满足多移载工装的作业要求. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于“能源大脑”的城市区域碳排放实时计算方法 陈赟, 沈浩, 王佳裕, 赵文恺, 潘智俊, 王晓慧, 肖银璟 上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1111-1117.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.364 摘要 （438）   HTML （367）    PDF （851KB）（374）    可视化    现有碳排放计算方法不能很好地满足碳排放区域逐渐细化和实时需求.为保证碳排放责任分摊的实时和准确,提出一种城市区域碳排放实时计算方法.利用改进的K-means聚类算法,对城市区域能源负荷的运行时段和运行场景进行聚类组合,得到典型碳排放特征.将区域单位电力碳排放量作为碳排放指标;归类运行时段和场景,计算各簇单位电力碳排放量和城市区域碳排放总量.基于中国东部某地区 “能源大脑”中部分能源消费历史数据进行验证,结果表明:该聚类方法和碳排放指标可以有效地实时计算城市区域碳排放总量. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于OpenFOAM的螺旋桨紧急倒车工况数值模拟 郭海鹏, 邹早建, 李广年 上海交通大学学报    2023, 57 (2): 168-176.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.305 录用日期: 2022-11-25 摘要 （80）   HTML （10）    PDF （14062KB）（45）    可视化    螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性与船舶的紧急制动能力密切相关并直接影响船舶的航行安全性.基于开源计算流体动力学平台OpenFOAM中的雷诺平均求解器对螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性及绕流场开展数值研究.以5叶螺旋桨DTMB4381模型为研究对象,对其正车前进以及紧急倒车工况进行数值模拟.通过与国际上公开的模型试验结果进行对比,验证了所采用的数值方法在预报螺旋桨不同工况下水动力性能方面的有效性.基于数值模拟获得的水动力载荷及流场信息,探讨了紧急倒车工况下局部绕流场特征随进速变化的规律及其与螺旋桨整体水动力特性之间的关系,为船舶紧急倒车制动能力评估提供了理论依据. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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上海地区多含水层系统深部承压层降水诱发地层响应规律 彭晨鑫, 李明广, 甄亮, 李耀良, 张哲彬 上海交通大学学报    2023, 57 (2): 138-147.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.386 录用日期: 2022-11-24 摘要 （109）   HTML （509）    PDF （3860KB）（43）    可视化    软土地区多含水层系统承压层抽水存在越流现象,地下水渗流和区域地层变形响应规律复杂.基于某超深地下工程承压水抽水试验,采用数值方法研究软土地区多含水层系统第二、第三承压层降水的地质环境响应.建立了三维有限差分模型,考虑流固耦合效应和土体小应变刚度特性,模拟了不同埋深承压含水层抽水试验,对比分析各承压层抽水引起的承压水头降深和深层土体变形时空分布特性.结果表明,第二承压层水位降深较小,但引起的地表沉降更大;第二和第三承压层抽水引起降水层的压缩变形分别占地表沉降的56.18%和77.69%.主要原因为浅部土层压缩性高,相同降深条件下引起的土层竖向压缩量更大;且第二承压层与上部弱透水层的水力联系较强,越流作用明显,导致抽水引起的地下水水位降深在深度方向的影响范围更大.研究成果对后续超深基坑降水施工及环境变形控制具有重要的参考价值. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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极寒环境下动力锂离子电池特性 黄德扬，陈自强，周诗尧，刘健，郑昌文，葛云龙 上海交通大学学报    2019, 53 (9): 1051-1057.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.09.006 摘要 （1037）      PDF （4405KB）（485）    可视化    针对极地无人机系统供电保障问题，为极地锂离子电池开发及电池管理技术研究提供依据，对12 A·h 三元镍钴锰酸锂电池在极寒环境下的特性展开了实验研究.结果表明：在0 ℃以下，随着环境温度的降低，电池在不同放电倍率下的可用容量迅速减小，最大放电深度的衰减速率不断加快，欧姆内阻与极化内阻均显著增大且极化内阻的变化更为突出，开路电压明显降低；在低于－40 ℃的环境温度下，放电前对电池表面进行预热能显著改善电池放电性能，预热温度的变化不影响相同倍率放电时电池表面的平衡温度，同时采取预热与保温措施能够有效恢复电池的容量特性与功率特性. 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价