面向异构处理平台任务调度的麻雀优化算法

针对当前异构信号处理平台中各处理器任务数量分配不均衡、处理器性能发挥不完全以及系统运行效率低的问题,文中提出一种面向异构处理平台的麻雀优化算法。该算法利用了麻雀算法较强的全局寻优能力和麻雀种群内部的高效工作机制。在经典麻雀算法基础上,文中提出了符合任务调度的二进制异或编解码规则,将离散的任务分配方案映射为连续的麻雀位置信息。将处理器负载均衡指数作为适应度函数,选取每次迭代中的最优解;在麻雀遍历任务时,采用任务优先级分流排序策略。对通信密集型任务和计算密集型任务采取不同的计算式得到更符合任务特点的遍历顺序,生成随机任务图,并将所提算法同ICPA(Improved Critical Path Algortthm)算法进行对比。仿真结果表明,相比于ICPA算法,所提算法的负载均衡指数平均优化率为60%,各处理器负载情况更加均衡,能更好地发挥异构处理平台的整体效能。

基于激光选区熔化技术炮闩击发推杆应急构型设计

针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行性。通过静力学仿真方法设计分体式击发推杆应急构型,设计力学性能试验校验其力学性能和服役性能是否满足使用要求。研究结果表明:体心立方(Body-Centered Cubic,BCC)、加Z向杆的体心立方(Body-Centered Cubic with Z-rod,BCC_Z)、面心立方(Face-Centred Cubic,F_(2) CC)、加Z向杆的面心立方(Face-Centered Cubic with Z-rod,F_(2) CC_Z)4种点阵结构中,BCC_Z综合性能更优异,抗冲击性能较好;与原击发推杆相比,应急构型击发推杆制造时间减少21.56%,体积缩减25.65%,最大冲击载荷降低32.14%,完成100次反复开关闩实装测试实验后应急构型击发推杆表面无明显磨损,具有良好的服役性能,能够满足使用要求,验证了用于战场抢修需求的应急构型击发推杆设计方法的有效性。

面向异构信号处理平台的量子调度算法

针对异构信号处理平台中已有调度算法的调度长度较大导致信号处理应用实时性下降问题,文中提出一种面向异构信号处理平台的量子调度算法。该算法采用任务优先级分流排序策略,得到更加准确的任务调度顺序。使用量子比特对任务分配方案进行编码,增加任务分配方案的多样性,且编码规则有助于跳出局部最优找到全局最优解。按照最小计算开销原则和任务复制思想进行处理器分配,减少任务间通信开销,并通过量子旋转门对量子编码方案进行更新,不断逼近最优解。仿真结果表明,所提算法能够减少调度长度,提升信号处理应用的实时性,进而提高平台的工作效率。

基于滑膜观测器的永磁同步电机控制研究

文章以船舶推进永磁同步电机((Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM))为基础,提出了一种改进的滑模观测器,来优化PMSM调速系统控制。传统滑模观测器在反电动势估算时会产生相抖振问题,因此采用新的饱和函数作为开关函数,设计了自适应滑模增益,来提高观测器的稳定性。针对低通滤波器动作时,系统易发生相位延迟,设计了动态截止频率低通滤波器,并与Kalman滤波器结合进一步改善了系统性能。最后,结合Matlab模拟电机的控制系统,验证改良的无传感器控制系统估算的有效性及优越性。

三种改良颈后路通道辅助下椎管扩大椎板成形术治疗颈椎退行性疾病的疗效比较

目的:与常规颈后路椎管扩大椎板成形术对比,探讨三种改良的颈后路通道辅助下椎管扩大椎板成形术的临床效果。方法:回顾性分析2020年10月~2022年10月共122例行颈后路椎管扩大椎板成形术的患者资料,其中27例患者接受了颈后路双侧通道辅助下椎管扩大椎板成形术,纳入双侧通道组(bilateral channelassisted laminoplasty,BCA组);31例患者接受开门侧肌间隙入路+铰链侧通道辅助下椎管扩大椎板成形术,纳入肌间隙入路+单侧通道组(inter-muscular approach and unilateral channel-assisted laminoplasty,IM-UCA组);34例患者接受开门侧常规显露+铰链侧通道辅助下椎管扩大椎板成形术,纳入单侧通道组(unilateral channel-assisted laminoplasty,UCA组);30例患者接受常规的椎管扩大椎板成形术,纳入常规组(laminoplasty,LP组)。四组患者的年龄、性别、身体质量指数(body mass index,BMI)及诊断无统计学差异(P>0.05)。记录并比较四组患者手术时间、出血量、术后引流量、平均住院日。于术前、术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时采用视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分评估颈部疼痛程度、颈椎功能障碍指数(neck disability index,NDI)评价患者颈椎功能、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分评估神经功能状况。四组间术前VAS评分、NDI及JOA评分的差异无统计学意义(P>0.05)。于术前、术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时在颈椎侧位X线片上测量C2~C7 Cobb角、T1倾斜角、C2~C7矢状位偏移(C2~C7 SVA)、CT横断面上测量骨性椎管面积,比较不同手术方法上述指标的组间差异。结果:所有患者均顺利完成手术。手术时间LP组与UCA组比较没有显著性差异(P>0.05),IM-UCA组较LP组更长,BCA组最长(P<0.05)。四组间术中出血量及术后引流量BCA组最少,IM-UCA组与UCA组次之(两组比较无显著性差异,P>0.05),LP组最多。四组间平均住院天数差异无统计学意义(P>0.05)。四组患者术后NDI及JOA评分均较术前有明显改善(P<0.05),四组间术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时的NDI及JOA评分的差异无统计学意义(P>0.05)。LP组术后即刻、术后12个月及末次随访时的颈痛VAS评分与术前比较,差异有统计学意义(P<0.05),术后2个月的颈痛VAS评分与术前比较无显著性差异(P>0.05)。UCA组、BCA组、IM-UCA组的术后即刻颈痛VAS评分与术前比较无显著性差异(P>0.05),三组术后2个月、术后12个月及末次随访时的颈痛VAS评分与术前比较,差异均有显著性差异(P<0.05)。LP组术后12个月及末次随访时的C2~C7 Cobb角较术前有显著性差异(P<0.05),四组间术前、术后即刻、术后2个月的C2~C7 Cobb角无显著性差异(P>0.05),四组间术后12个月、末次随访时的C2~C7 Cobb角差异有显著性差异(P<0.05)。四组术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时T1倾斜角、C2~C7 SVA均较术前无显著性差异(P>0.05),四组间术前、术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时的T1倾斜角、C2~C7 SVA比较无显著性差异(P>0.05)。四组术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时的椎管面积增加程度比较无显著性差异(P>0.05),四组间术前、术后即刻、术后2个月、12个月及末次随访时的椎管面积增加程度比较无显著性差异(P>0.05)。结论:与LP组相比较,UCA组能显著减少手术创伤;与IM-UCA组、BCA组相比较,UCA组显著减少手术时间,疗效满意。

黄陵矿区地热特征与煤热共采前景分析

为研究黄陵矿区地热地质特征及地热资源开发利用,整理和研究了黄陵矿区85个煤孔测井井温资料,梳理测温孔在48~72 h的近似稳态测温数据,编制了有代表性测温孔孔底温度曲线,同时计算了矿区地温梯度,绘制了黄陵矿区地温梯度特征分布图,并在此基础上绘制了500、1000、1500 m垂深地温分布特征图。同时,结合采集的岩石热导率测试数据,计算出黄陵矿区的大地热流值,并对地热资源进行了评估。研究结果表明,黄陵矿区测温钻孔井底温度恢复与井内稳定时间之间呈指数函数关系,以此建立了温测钻孔井底温度变化的校正公式;黄陵矿区主要地热参数为地温梯度在1.1~5.2℃/hm之间,平均值为2.7℃/hm;500 m垂深平均地温为24.99℃,1000 m垂深为38.53℃,1500 m垂深为52.07℃;岩石热导率为2.0~4.0 W/(m·K),在3.0~3.5 W/(m·K)时最多,平均值为2.54 W/(m·K);大地热流值为32.71~97.62 mW/m^(2),平均值为63.17 mW/m^(2);在平面上,地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为南高北低、东高西低的分布趋势。基于黄陵矿区地热资源评估,矿区的热储层地热资源量为3.11×10^(19)J,可采热能储量为4.65×10^(18)J。目前黄陵矿区煤热共采地热利用多集中在矿井余热,考虑到黄陵矿区优异的地热赋存及矿井开采条件,进一步开展煤-热共采地热利用技术的研究及工程示范具有重要的示范意义。

颈椎后路单侧显露椎管扩大椎板成形术治疗颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术后的骨化进展

目的探讨采用颈椎后路单侧显露椎管扩大椎板成形术治疗颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术后骨化进展的可行性和有效性。方法2021年6月—2023年3月,采用颈椎后路单侧显露椎管扩大椎板成形术治疗颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术后骨化进展患者12例。记录翻修手术的手术时间、术中出血量、术后引流量及手术并发症情况。于术前、术后12个月及末次随访时采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分评估颈部疼痛程度;采用颈椎功能障碍指数(NDI)评价颈椎功能;采用日本骨科学会(JOA)评分评估神经功能状况。测量术前、术后12个月及末次随访时C_(2~7)Cobb角、颈椎活动度(ROM)、T1倾斜角、C_(2~7)矢状面平衡(SVA)及椎管横截面积。结果所有手术顺利完成,所有患者均未发生明显神经损伤、深部感染等严重并发症。手术时间为(105.38±19.06)min,术中出血量为(128.44±33.62)mL,术后引流量为(142.51±25.38)mL。所有患者随访12~33(22.64±6.72)个月。翻修术后12个月、末次随访VAS评分、NDI及JOA评分较术前明显改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。翻修术后12个月、末次随访时C_(2~7)Cobb角、ROM、T1倾斜角及C_(2~7)SVA较术前无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。翻修术后12个月、末次随访时椎管横截面积较术前明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。随访中无钛板断裂等严重内置物并发症发生。结论采用颈椎后路单侧显露椎管扩大椎板成形术治疗颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术后的骨化进展安全、有效。翻修手术明显改善了患者的神经功能、保留了颈椎ROM。

关中盆地西部眉县城区地热水赋存特征

地热资源的合理开发利用在推动能源结构转型、推进绿色清洁能源发展和实现新时代下“双碳”目标方面意义重大。眉县城区地下蕴藏着丰富的地热资源且开发潜力较大,但地热地质研究程度较低。从眉县城区地质构造、地层及热储层、地温场、水流场及水化学特征等方面综合分析,并总结了其地热水的赋存特征。结果表明,眉县城区热储层兼顾传导和对流的“二元聚热”特征,地热水属于中低温孔隙-裂隙复合地热系统,大地热流是地热水形成的“源”,区域深大断裂和次级断裂是地下热水补给和上涌的通道,同时接受地表水补给。热储层为蓝田-灞河组孔隙型砂岩热储和宽坪群裂隙型基岩热储及宽坪群基岩断裂带热储,热储层之间存在渗流和对流作用,具有一定的水力联系,区内较厚的第四系是良好的盖层。

不同处理方式提取火麻籽油及其稳定性研究

研究超声、微波和鼓风干燥3种处理方式对火麻籽榨油的影响。结果表明:微波处理火麻籽油提取率最高,为26.27%;3种处理方式对火麻籽油脂肪酸组成影响很小,火麻籽油中5种含量较高的脂肪酸分别是亚油酸、油酸、α-亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸;美拉德反应明显程度是微波处理>超声处理>鼓风干燥处理;3种处理方式的火麻籽油α-生育酚含量均有所增加,其中鼓风干燥含量最高,为2.85 mg/mL;超声处理提取的火麻籽油OSI值较高,为5.70,氧化稳定性较好,常温下可储存约95 d。

光束调制激光焊接技术研究现状

激光束的能量分布以及作用方式对难焊材料激光焊接缺陷的抑制和焊缝性能的改善具有积极意义。对激光束进行适当的调制,如输出特种波形、缩小脉宽和改变输出频率等,可以优化激光束的能量分布和作用方式,进而改善焊接效果。概述了光束时间调制和空间调制技术,总结了光束时间调制和光束空间调制激光焊接技术的研究现状。随着激光器等核心器件国产化的持续推进,针对难焊接材料的光束调制激光焊接工艺技术将成为学术界的研究热点。

面向异构信号处理平台的负载均衡算法

针对当前异构信号处理平台中信号处理应用的调度算法优化目标单一且调度结果中处理器负载不均衡的问题,提出了一种基于蚁群优化算法的负载均衡算法。该算法结合蚁群优化算法的快速搜索能力和组合优化能力,以信号处理应用的调度长度和处理器负载均衡为优化目标,对初始信息素矩阵和蚂蚁的遍历顺序进行改进,提出调度长度启发因子和负载均衡启发因子对处理器选择公式进行改进,利用轮盘赌策略确定信号处理应用各子任务分配的处理器,完成信号处理应用的调度。仿真结果表明,该算法得到调度结果在调度长度和负载均衡方面均有改进,可以充分发挥各处理器性能,提高异构信号处理平台的整体效率。

面向打磨机械臂的自适应阻抗控制算法

传统基于位置的定阻抗控制器进行柔顺控制时,力跟踪性能取决于控制器对环境信息的了解程度,且阻抗参数值需经多次试验确定,一旦环境发生变化需要重新多次试验确定各参数值。为降低环境信息的未知性对力跟踪效果的影响和阻抗参数调节的不便,通过力偏差与机器人终端速度设计自适应补偿器对参考轨迹进行补偿,从而间接调整阻抗参数,提高系统对未知环境的自适应性。仿真试验结果表明:该方法相对定阻抗参数法,20 N期望力下力跟踪稳态误差在5%内,过渡到稳态时间短,能够很好地适应未知环境。

基于卷积原型网络的通信辐射源个体开集识别方法

针对通信辐射源个体开集识别问题,提出一种基于卷积原型网络的辐射源个体开集识别方法。将接收到的信号进行信噪比估计并处理为灰度矢量图输入至卷积原型网络计算出特征点。分析不同损失函数和判决准则,选取三维原型的特征提取层、DCE作为损失函数、DR作为判决准则的开集识别模型。对该方法进行了仿真实验,结果表明,该方法在开集识别场景下比传统CNN预测概率更有优势,归一化准确率提升约20%,证明该方法的有效性。

颈后路单侧显露选择性通道辅助下椎管扩大椎板成形术治疗多节段颈椎退行性疾病的疗效观察

目的:评价颈后路单侧显露选择性通道辅助下椎管扩大椎板成形术(selective channel-assisted laminoplasty,SCA-LP)治疗多节段颈椎行性疾病的安全性与有效性,并对比3种颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术(laminoplasty,LP)的临床疗效。方法:回顾性分析2020年3月~2021年7月共114例行颈后路LP的患者资料,其中男62例、女52例,年龄58.27±7.36岁。其中多节段脊髓型颈椎病52例、颈椎管狭窄症25例、颈椎后纵韧带骨化症37例。39例患者接受了颈后路单侧显露SCA-LP,33例患者接受了颈后路单侧显露完全保留对侧椎旁肌的椎管扩大椎板成形术(muscle-preserved laminoplasty,MP-LP),42例患者接受了常规的颈后路单开门LP。随访12~28个月(18.46±5.75个月)。比较三组患者的年龄、性别、体重指数(body mass index,BMI)。记录并比较三组的手术时间、术中出血量、术后引流量及平均住院日。于术前、术后即刻、术后2个月、术后12个月及末次随访时采用疼痛视觉模拟量表(visual analog scale,VAS)评分评估颈部和上肢疼痛程度,颈椎功能障碍指数(neck disability index,NDI)评价患者颈椎功能,日本骨科学会(Japanese Orthopedic Association,JOA)评分评估神经功能状况。在术前、术后即刻、术后2个月、术后12个月及末次随访时的颈椎侧位X线片上测量C2-C7 Cobb角、CT横断面上测量骨性椎管面积,比较三种手术方法对C2-C7 Cobb角的影响及椎管面积的增加程度(比较每个节段的增加程度及每例患者的平均增加程度)。结果:三组患者的年龄、性别、BMI差异无统计学意义(P>0.05)。所有患者均顺利完成手术,术后均未发生神经损伤、感染等并发症。手术时间及平均住院日MP-LP组均最短、SCA-LP组次之、LP组最长,术中出血量及术后引流量MP-LP组均最少、SCA-LP组次之、LP组最多,三组间的差异均有统计学意义(P<0.05)。三组患者术后各时间点NDI及JOA评分均较术前有明显改善(P<0.05),术前、术后即刻、术后2个月、术后12个月及末次随访时的NDI及JOA评分三组间均无统计学差异(P>0.05)。LP组中,术后即刻的颈痛VAS评分要高于术前,术后12个月及末次随访时低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05);术后2个月的颈痛VAS评分与术前比较无统计学差异(P>0.05)。SCA-LP组、MP-LP组术后即刻的颈痛VAS评分与术前的差异均无统计学意义(P>0.05),术后2个月、12个月及末次随访均显著低于术前(P<0.05)。术后即刻及术后2个月随访,SCA-LP组、MP-LP组的颈痛VAS评分均显著低于LP组(P<0.05);术后12个月及末次随访三组的颈痛VAS评分差异无统计学意义(P>0.05)。三组术后即刻的C2-C7 Cobb角均较术前无统计学差异(P>0.05),LP组术后2个月、12个月及末次随访的C2-C7 Cobb角均显著小于术前(P<0.05),SCA-LP组、MP-LP组术后2个月的C2-C7 Cobb角均与术前无统计学差异(P>0.05),SCA-LP组、MP-LP组术后12个月及末次随访的C2-C7 Cobb角均显著小于术前(P<0.05)。三组间术前及术后即刻C2-C7 Cobb角差异无统计学意义(P>0.05),术后2个月、12个月及末次随访的C2-C7 Cobb角SCA-LP组、MP-LP组均大于LP组(P<0.05)。三组间术后即刻、2个月、12个月及末次随访的平均椎管面积增加百分比差异无统计学意义(P>0.05)。SCA-LP组中所有患者的C7(100%)、12例患者的C6(30.77%)、6例患者的C3(15.38%)需要通道下制作铰链。术后即刻、2个月、12个月及末次随访SCA-LP组和LP组患者C7的椎管面积增加程度均优于MP-LP组(P<0.05);三组间C3~C6椎管面积增加程度的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:与常规的颈后路单开门LP相比,两种改良术式均能有效减少铰链侧肌肉韧带的损伤,术后加速康复,减少术后早期轴性颈痛的发生率。与MP-LP相比,SCA-LP能更有效地增加手术节段的椎管面积。

系统化教学法联合PBL教学法与CBL教学法在脊柱外科临床带教中的应用效果

目的:探讨系统化教学法联合“基于问题”教学法(PBL)与“基于案例”教学法(CBL)在脊柱外科临床带教中的应用效果。方法:选取2019年1月—2022年10月于海军军医大学附属上海长征医院脊柱外科进行临床实习的医学本科实习生60名作为研究对象,根据随机数字表法分为观察组和对照组,各30例。对照组实施常规教学法,观察组实施系统化教学法联合PBL教学法与CBL教学法。比较两组实习生考试成绩、教学满意度。结果:观察组理论知识、临床操作技能、病例分析成绩均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组对提高学习能力、加深手术理解、提高理论联系实际能力、提高课堂趣味及互动性、提高协作能力、提高学习计划执行度、提高职业认同感、提升对教学模式的认可的教学满意度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:系统化教学法联合PBL教学法与CBL教学法在脊柱外科临床带教中的应用效果显著,可明显提升教学质量及实习生的满意度。

椎管扩大椎板成形术联合MRI T2加权像髓内高信号节段单侧侧块螺钉内固定治疗多节段脊髓型颈椎病

目的探讨椎管扩大椎板成形术联合MRIT2加权像髓内高信号(ISI)节段单侧侧块螺钉内固定治疗多节段脊髓型颈椎病(MCSM)的临床疗效。方法2015年1月-2019年1月收治伴MRIT2加权像髓内ISI的MCSM患者59例,其中26例采用椎管扩大椎板成形术联合MRIT2加权像髓内ISI节段单侧侧块螺钉内固定治疗(A组),33例采用单纯椎管扩大椎板成形术治疗(B组)。记录2组手术时间、术中出血量及并发症发生情况。采用日本骨科学会(JOA)评分及其改善率评价神经功能状态。在颈椎X线片上测量C_(2-7)Cobb角,计算颈椎整体活动度(ROM)。测量髓内信号改变比值(SCR=ISI区域光密度值/C_(7)~T_(1)正常区域光密度值),定量评估髓内ISI程度,并进一步分析SCR变化值对JOA评分及其改善率的影响。结果所有手术顺利完成。2组手术时间、术中出血量差异无统计学意义(P>0.05)。A组术后JOA评分及其改善率、术后SCR及其变化值明显高于B组,差异均有统计学意义(P<0.05)。2组术后C_(2-7)Cobb角、颈椎整体ROM及其保留率差异无统计学意义(P>0.05)。2组并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05)。SCR变化值显著改变组的JOA评分改善率最高,中度改变组次之,轻度改变组最低,3组间两两相比,JOA评分改善率差异均有统计学意义(P<0.05)。结论对于伴MRIT2加权像髓内ISI的MCSM患者,椎管扩大椎板成形术联合MRIT2加权像髓内ISI节段单侧侧块螺钉内固定具有较好的临床和影像学结果,尤其在术后髓内ISI的改善方面具有一定优势。

榆神矿区最上可采煤层赋存规律及开采危害程度

为研究榆神矿区最上可采煤层赋存及开采对萨拉乌苏组含水层危害程度,依次分析了榆神矿区最上可采煤层赋存特征、最上可采煤层与上覆主要含(隔)水层空间分布规律及组合类型,基于基载比和采高的最上可采煤层覆岩导水裂隙带发育规律、煤层开采对萨拉乌苏组含水层危害程度,将榆神矿区开采受危害程度分为4类:自然保水区、保水采煤区(影响大区和影响小区)、采煤失水区及采煤无水区。结果表明:受构造及剥蚀作用影响,榆神矿区最上可采煤层及上覆基岩呈差异剥蚀,煤露头线从SE向NW呈阶梯状分布,最上可采煤层上覆基岩由NW到SE方向逐渐变薄。榆神矿区西部(三、四期)最上可采煤层开采后对萨拉乌苏组含水层危害程度小或没影响;榆神矿区东部(一、二期)最上可采煤层开采后对萨拉乌苏组含水层危害程度大。

太湖南岸桑基鱼塘投入产出效率的跨时期分析

近年来,位于太湖南岸的全球重要农业文化遗产湖州桑基鱼塘系统退化与萎缩严重,面临被单一规模化水产养殖替代的危险。广大农户持续性参与是实现农业文化遗产可持续发展的关键,而在商品经济条件下农户主要依据经济效益标准来选择农业生产方式,因此探明不同时期桑基鱼塘的投入产出效率及变化是开展农业文化遗产保护的基础。依据明清时期的有关历史文献和当代的农户问卷调查,对太湖南岸桑基鱼塘的投入产出效率进行跨时期分析,并与同时期相关农业生产方式进行成本收益关系比较。研究发现,明清时期被农户普遍采用的桑基鱼塘与当代被农户普遍采用的规模化养殖鲈鱼在收益成本比上十分接近;而当代桑基鱼塘新型模式的收益成本比虽然最高,但循环利用价值相对于投入成本的占比却最低,需加强系统内部各生产之间的相互联系,才能真正实现农业文化遗产的动态保护与现代传承。

关中西部眉县城区地热井回灌试验Q-p曲线方程探究

地热井回灌中,明确回灌压力(p,回灌压力水头)与回灌量(Q)的关系对区域地热绿色可持续开发极为关键。为明确这个关系,以关中西部眉县城区G102井回灌试验先期有关数据为基础,对其进行优化处理,确定3组数据。依据该数据绘制Q-p曲线图,基于压水试验5类曲线特征,判断曲线图可能为抛物线型、对数型及幂函数型。由此,绘制了3类曲线图,差分法判断曲线类型。在判断结果的基础上,应用均衡误差法获得对应方程的参数,并依据先期回灌量数据平均值的最大偏差,确定回灌量允许最大绝对误差范围,最后经过后期实例验证及误差分析。结果表明:(1)在研究区域,此方法所推得方程计算结果与实际相比未超出回灌量允许的绝对误差范围,且相对误差偏差小,可以满足回灌试验中对回灌量的评估。(2)相对误差具有先逐渐变小后变大的特征,出现这种特征的原因与储层的饱和度、压力及非均质岩体等因素有关,超出了方程所包含的约束。(3)结合研究区其他回灌井试验情况,确定该区域主要回灌地层为中元古界宽坪群时,Q-p曲线图为幂函数类型。该研究成果可为下一步该区域地热资源的有效开发提供一定的科学依据。

基于天牛须搜索与差分进化的机械臂逆解研究

为简化机械臂逆运动学求解方法与提高解的精度,增强方法的普适性,利用智能优化算法,将运动学逆解变为最优化问题。首先,根据正运动学方程建立末端位姿误差目标函数,结合最佳柔顺性与能耗约束构建适应度函数,使机械臂在满足位姿误差要求时还具有最佳柔顺性与较低能量消耗;为使位置和姿态收敛精度统一并控制进化方向,引入位姿平衡系数与位姿误差调节系数;其次,把个体寻优出色的天牛须搜索与群体优化性能出色的差分进化算法融合,以此提高算法的收敛精度与速度;最后,对6R机械臂与冗余机械臂进行了逆解实验。结果表明,所提算法收敛精度高、速度快、通用性好。