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露天矿区无人驾驶行车风险评估及防控策略仿真研究
被引量:
4
1
作者
陈志发
余贵珍
+4 位作者
张传莹
丁能根
周彬
李在友
欧阳东哲
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1782-1797,共16页
行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并...
行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并设计了相应的行车风险防控策略。行车安全保障模型由行车状态感知模块、行车风险评估模块和行车风险防控模块3部分组成。在行车风险评估方面,引入车辆前方道路坡度信息对预碰撞时间指标的阈值进行修正,引入车辆前方道路坡度及车辆载重状态信息对最小制动安全距离指标进行修正,结合预碰撞时间指标和最小制动安全距离指标提出了综合行车风险评估策略,可以对露天矿区无人驾驶车辆实时行车碰撞风险进行等级量化。然后,基于有限状态机设计了考虑不同行车风险等级的碰撞风险防控决策系统,针对不同状态制定了满足最小安全距离要求的车辆平稳制动控制策略。最后,基于PreScan与Matlab联合仿真技术,搭建了某露天矿区无人驾驶车辆的数字孪生仿真系统,并进行了水平道路场景、上下坡道场景和满载工况的车辆遇障停车仿真测试。仿真结果表明:行车风险评估模块在下坡道场景可以提前评估风险并及时制动停车,说明引入前方道路坡度信息的综合行车风险评估策略可以提高上下坡道场景车辆的行车安全;同时,通过引入车辆载重信息来修正最小制动安全距离指标,可及时评估满载车辆前方的潜在碰撞风险,提高了露天矿区满载车辆的行车安全;行车风险防控模块的紧急制动控制策略可以在10 m安全距离前实现平稳制动停车,提高了大载重车辆在遇障停车时的平稳性。
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关键词
露天矿区
无人驾驶车辆
行车安全保障模型
行车风险
有限状态机
紧急制动
下载PDF
职称材料
考虑多普勒效应的列车轴承参数驱动声学故障诊断模型
2
作者
滕繁荣
刘方
+3 位作者
翟中平
侯超强
翟涛涛
刘永斌
《机电工程》
CAS
北大核心
2022年第9期1175-1184,共10页
在轨边声学检测过程中,列车轴承信号由于受到多普勒效应的影响,会导致其轴承故障诊断准确性下降,针对这一问题,提出了一种基于参数驱动学习模型的列车轴承声学智能故障诊断方法。首先,对列车轴承振动信号受多普勒效应影响导致失真的因...
在轨边声学检测过程中,列车轴承信号由于受到多普勒效应的影响,会导致其轴承故障诊断准确性下降,针对这一问题,提出了一种基于参数驱动学习模型的列车轴承声学智能故障诊断方法。首先,对列车轴承振动信号受多普勒效应影响导致失真的因素进行了分析,提出了故障诊断方法,即在前期样本不平衡情况下,利用运动学参数驱动的安全域模型(KPD-SRM)进行诊断;在后期样本平衡情况下,利用运动学参数驱动的一维卷积神经网络(KPD-CNN)进行诊断;然后,在仿真情况下,利用该方法分别对样本不平衡和样本平衡的10种不同故障类型的轴承样本进行了故障诊断,计算了其故障诊断的准确率;最后,在实验情况下,利用该方法分别对样本不平衡和样本平衡的4种不同故障类型的轴承样本进行了故障诊断,并计算了其故障诊断的准确率。研究结果表明:在样本不平衡和样本平衡两种情况下,仿真案例的诊断准确率分别达到97.5%和96%,实验案例的诊断准确率分别达到93.5%和97%;参数驱动学习模型可以在不经过复杂的信号校正情况下,有效利用历史数据提高其故障诊断的准确率,且其诊断的准确率随着监测样本的增加而不断提高。
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关键词
轮对轴承
轨边声学检测系统
信号校正
运动学参数驱动安全域模型
运动学参数驱动卷积神经网络
故障诊断准确率
样本不平衡
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职称材料
题名
露天矿区无人驾驶行车风险评估及防控策略仿真研究
被引量:
4
1
作者
陈志发
余贵珍
张传莹
丁能根
周彬
李在友
欧阳东哲
机构
北京航空航天大学特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室
北京航空航天大学合肥创新研究院
国能北电胜利能源有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1782-1797,共16页
基金
国家重点研发计划资助项目(2020YFB1600302)。
文摘
行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并设计了相应的行车风险防控策略。行车安全保障模型由行车状态感知模块、行车风险评估模块和行车风险防控模块3部分组成。在行车风险评估方面,引入车辆前方道路坡度信息对预碰撞时间指标的阈值进行修正,引入车辆前方道路坡度及车辆载重状态信息对最小制动安全距离指标进行修正,结合预碰撞时间指标和最小制动安全距离指标提出了综合行车风险评估策略,可以对露天矿区无人驾驶车辆实时行车碰撞风险进行等级量化。然后,基于有限状态机设计了考虑不同行车风险等级的碰撞风险防控决策系统,针对不同状态制定了满足最小安全距离要求的车辆平稳制动控制策略。最后,基于PreScan与Matlab联合仿真技术,搭建了某露天矿区无人驾驶车辆的数字孪生仿真系统,并进行了水平道路场景、上下坡道场景和满载工况的车辆遇障停车仿真测试。仿真结果表明:行车风险评估模块在下坡道场景可以提前评估风险并及时制动停车,说明引入前方道路坡度信息的综合行车风险评估策略可以提高上下坡道场景车辆的行车安全;同时,通过引入车辆载重信息来修正最小制动安全距离指标,可及时评估满载车辆前方的潜在碰撞风险,提高了露天矿区满载车辆的行车安全;行车风险防控模块的紧急制动控制策略可以在10 m安全距离前实现平稳制动停车,提高了大载重车辆在遇障停车时的平稳性。
关键词
露天矿区
无人驾驶车辆
行车安全保障模型
行车风险
有限状态机
紧急制动
Keywords
open-pits
autonomous
vehicle
driving
security
model
driving
risk
finite
state
machine
emergency
brak-ing
分类号
TD57 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
考虑多普勒效应的列车轴承参数驱动声学故障诊断模型
2
作者
滕繁荣
刘方
翟中平
侯超强
翟涛涛
刘永斌
机构
安徽大学电气工程与自动化学院
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2022年第9期1175-1184,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875001,52075001)。
文摘
在轨边声学检测过程中,列车轴承信号由于受到多普勒效应的影响,会导致其轴承故障诊断准确性下降,针对这一问题,提出了一种基于参数驱动学习模型的列车轴承声学智能故障诊断方法。首先,对列车轴承振动信号受多普勒效应影响导致失真的因素进行了分析,提出了故障诊断方法,即在前期样本不平衡情况下,利用运动学参数驱动的安全域模型(KPD-SRM)进行诊断;在后期样本平衡情况下,利用运动学参数驱动的一维卷积神经网络(KPD-CNN)进行诊断;然后,在仿真情况下,利用该方法分别对样本不平衡和样本平衡的10种不同故障类型的轴承样本进行了故障诊断,计算了其故障诊断的准确率;最后,在实验情况下,利用该方法分别对样本不平衡和样本平衡的4种不同故障类型的轴承样本进行了故障诊断,并计算了其故障诊断的准确率。研究结果表明:在样本不平衡和样本平衡两种情况下,仿真案例的诊断准确率分别达到97.5%和96%,实验案例的诊断准确率分别达到93.5%和97%;参数驱动学习模型可以在不经过复杂的信号校正情况下,有效利用历史数据提高其故障诊断的准确率,且其诊断的准确率随着监测样本的增加而不断提高。
关键词
轮对轴承
轨边声学检测系统
信号校正
运动学参数驱动安全域模型
运动学参数驱动卷积神经网络
故障诊断准确率
样本不平衡
Keywords
wheel
pair
bearing
trackside
acoustic
detection
system(TADS)
signal
correction
kinematic
parameters
drive
security
realm
model
(KPD-SRM)
kinematic
parameters
drive
convolutional
neural
networks(KPD-CNN)
accuracy
rate
of
fault
diagnosis
sample
imbalance
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
U279.323 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
露天矿区无人驾驶行车风险评估及防控策略仿真研究
陈志发
余贵珍
张传莹
丁能根
周彬
李在友
欧阳东哲
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
下载PDF
职称材料
2
考虑多普勒效应的列车轴承参数驱动声学故障诊断模型
滕繁荣
刘方
翟中平
侯超强
翟涛涛
刘永斌
《机电工程》
CAS
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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