注CO_2井筒相态分布模型的建立

为了模拟注CO2井筒相态分布,为注CO2驱油提供理论依据,节省测井成本,提高驱油效率,建立了注CO2井筒相态分布模型。本文基于传热学、流体力学、能量守恒定律等理论方法,建立了井筒温度压力耦合模型,然后结合CO2相态变化图,绘制井筒相态分布图,最后基于MATLAB编制了便于操作的图形用户交互界面程序。将本文建立的注CO2相态分布模型应用于油田实验井,通过与现场监测得出的温度和压力数据曲线进行对比,得出平均测量点与本文模型计算点总的平均相对误差,温度平均相对误差为0.75%,压力平均相对误差为3.2%。基本满足注CO2井筒相态分布模型建立的精度要求,能够指导注CO2驱油井实际生产,优化井口注入参数,提高驱油效率。

二自由度鲁棒IMC控制器设计

在航空稳定平台中,为了解决扰动力矩对于视轴稳定性的影响,在鲁棒IMC控制原理的基础上,利用局部干扰观测器思想进行改进。结合二自由度控制思想,通过引入一组与误差量无关的控制器,将扰动抑制和跟踪精度分离,在保证控制系统鲁棒性的前提下,提高了稳定平台的抗干扰能力和稳定跟踪能力。对于本文方法进行了仿真和物理实验,设计实验如下:1)平台外框架不动,内框架以0.5 Hz,1°/s的正弦信号运动;2)外框架以1 Hz,6°/s的正弦信号作为速度扰动,内框架在补偿轴系摩擦力矩的前提下保持稳定。实验结论:二自由度鲁棒内膜控制系统有效的克服了轴系摩擦力矩所带来的影响,使得控制系统具有更好的输入响应特性,并将平台稳定精度从0.03°提升到0.004°,证明了本方法在保证良好输入响应特性的前提下,提高其抗干扰能力。

飞秒激光诱导锗等离子体辐射光谱特性

由于飞秒激光脉冲宽度小于靶材电子—晶格热弛豫时间,飞秒激光烧蚀靶材过程以及诱导击穿产生的等离子体膨胀动力学过程与纳秒激光作用过程不同,因此研究飞秒激光诱导等离子体发射光谱特性对于研究飞秒激光烧蚀机制以及飞秒激光诱导等离子体的膨胀动力学过程非常重要。Ge材料是一种常用的中远红外探测器以及光学元器件材料,对中心波长为800 nm,脉宽为50 fs的激光脉冲烧蚀空气中Ge靶材产生的等离子体发射光谱强度的时间和空间演化规律研究,并探讨了飞秒激光脉冲能量对等离子体发射光谱强度的影响规律。实验结果表明在等离子体羽膨胀初期,飞秒激光诱导Ge等离子体发射光谱主要由线状光谱和连续光谱构成,在200 ns时间内连续光谱强度逐渐减弱,线状光谱开始占主导地位。通过探测Ge等离子体的时间分辨发射光谱,随着等离子体的快速膨胀,等离子体发射光谱强度随着时间的增加呈现先增加后下降变化,在335 ns达到最大。通过探测Ge等离子体的空间分辨发射光谱,随着距离Ge靶材表面的位置增加,等离子体发射光谱强度随远离Ge靶材表面距离增加呈现先增加后下降变化,在0.8 mm位置达到最大。由于存在等离子体自吸收机制,等离子体发射光谱强度随着脉冲能量的增加而增加,在脉冲能量为0.627 mJ时,飞秒激光诱导Ge等离子体存在自吸收现象,从而使等离子体发射光谱强度出现下降变化。

六自由度十字关节蛇形机器人运动学分析

基于一种具有十字关节的蛇形机器人,建立了机器人的连杆坐标系,采用D-H法建立了机器人的正向运动学方程,给出了机器人的运动学正解表达式。在此基础上,通过解析法求解了机器人运动学逆解。通过对机器人运动模型进行Simulink仿真,给出了机器人末端的运动空间,对所求解的正确性进行了验证。