Implementation of Mooring Automatic Positioning System for Deepwater Semi-Submersible Platform Based on Dual-Stage Actuator

The automatic positioning control of mooring system for deepwater semi-submersible platform has become a key issue in the research and development field of deep-sea resources. The Dual- Stage Actuator (DSA) proposed in this paper can replace the single actuator to achieve the high speed and high precision positioning by cooperative control. The relative model and control algorithm of motion trajectory (CAMT) are designed and validated, which proves that the method proposed in this paper is effective.

用于分布式置换流水变速车间的双种群算法

针对加工速度可变的分布式置换流水车间调度问题,以最大完工时间和机器总能量消耗为优化目标,提出了一种双种群算法.首先,采用混合四种策略的初始化方法来生成高质量的初始种群.其次,针对两个种群的特点分别设计了特定的进化方式,并引入了动态引导因子调整种群的进化方式.同时,提出调速节能策略,进一步优化能量消耗.最后,提出动态种群策略用于平衡两个种群的资源.通过仿真实验证明了各个策略的有效性,并与其他算法进行了对比,结果表明所提出的算法具有明显的优越性.

基于修正常系数模板的变步长双模式盲自适应均衡算法

为解决修正常系数模板算法(MCMA)收敛速度缓慢的问题,在MCMA算法的基础上,给出了一种变步长双模式MCMA算法.改进算法在启动阶段用步长可变加快其收敛性,在收敛后转换到判决引导模式(DD),以保证算法收敛后稳态误差在可靠范围内.通过对实测信道的Monte-Carlo仿真,比较了MCMA算法和变步长双模式MCMA算法的性能,证明了该改进算法收敛速度快,稳态误差小.

变循环发动机双涵道模式下变几何控制探索

为了实现变循环发动机的性能优化,利用混合优化算法寻找最优的几何控制变量来实现变循环发动机的性能提升。在节流优化过程中,采用了单独减小高压转子转速和协同调节高低压转子转速两种控制方案,并计算了巡航状态时在这两种控制方案下发动机由最大推力到50%最大推力的节流过程中,发动机性能参数和工作参数的变化。计算结果表明:在高度为11km、马赫数为0.9条件下,保持进口流量不变,在50%最大推力时协同调节方案相比单一调节方案,发动机的耗油率下降了5.997%,另一个巡航状态(高度为9km,马赫数为0.8)下也有相似的结果。这表明采用高低压转速协同控制能对发动机进行更有效的控制,进一步改善了发动机的巡航性能。

跟瞄伺服快速调转的数字控制

针对形如K /〔(TS +1)S〕的跟瞄伺服系统采用双模控制算法实现该系统在大角度偏差情况下的快速调转 。

结构不对称条件下测速发电机的卡尔曼测速算法

针对基于测速发电机、光电编码器等测速传感器的传统测速系统存在低速测量性能,实时性,对结构不对称、电磁扰动等的抗干扰性等都较差的问题,提出了一种高精度宽范围实时滤波测速方法。以爪极永磁式交流测速电机为例,详细分析了其机械结构特性和工作原理,并在结构不对称条件下建立了爪极永磁式交流测速电机测速模型,提出了一种面向工程应用、计算量小的交互双模自适应降阶无迹卡尔曼滤波算法来实时估计永磁转子转速。该算法同时运行降阶和全阶交互双模自适应算法,当采用降阶估计值保障系统实时性时,在计算耗时较长的全阶算法运行完成一次后修正一次降阶估计值,提高测速精度。仿真结果表明,提出的测速算法对于结构不对称扰动具有良好的鲁棒性,能够适用于宽范围条件下的转速高精度实时跟踪,具有一定的工程指导意义。

捷联惯导系统非线性误差补偿的随机采样法

为了补偿由于惯性敏感元件高频振动整流所引起的非线性输出误差,研究一种新的补偿方法——随机采样法.以加速度计为对象,对随机采样法进行描述和分析,并与传统的固定采样频率方法进行了对比.在此基础上,对原随机采样法进行了改进.最后给出了详细的仿真程序和结果.仿真结果表明,新的随机采样法比原方法的精度有明显改善,所引入白噪声的强度更小,但计算负担的增长不是很明显.

基于FPGA的LFMCW雷达测速测距优化系统研究

针对现有线性调频连续波(LFMCW)测速测距雷达运算准确度低和运算速度慢的问题,提出一种优化的LFMCW雷达测速测距系统的设计方案.基于FPGA技术,利用正反旋转抵消策略优化CORDIC平行算法;然后利用流水线和并行结构相结合的方式设计实现双核FFT处理器;最后利用回波频差和多普勒频移法完成距离和实时速度的计算模块,最终设计实现了LFMCW雷达的测速测距系统.在QuartusⅡ中调用ModelSim进行功能仿真,证明本系统的数据处理速度比使用单核FFT时提高了46.5%、测距误差为±0.15 m、测速误差±0.1 km/s.

基于速度前瞻的双轴直线电机交叉耦合控制策略

为进一步提高双轴直驱型工作平台的加工精度,减小平面轮廓误差,并增强整体系统结构鲁棒性和响应速度,提出一种基于速度前瞻型双轴直线电机交叉耦合控制策略。首先建立基于双轴直线电机的数学模型,并改进自适应插补算法,设计能够适应广泛路径类型的交叉耦合轮廓误差控制器。同时利用双环滑模控制算法设计单轴电机控制器,该控制器可以提高电机对干扰做出反应的速度,并及时调整输出。为降低机械冲击和结构振动,利用速度前瞻控制器,提前根据曲率变化对路径进行S型速度规划,给出插补速度,实现了柔化运动过程,减小系统机械振荡的目的。实验结果表明,该控制方法能够明显地提高系统的控制性能,减小系统的轮廓误差,提高控制精度。

基于双频段组网及CA覆盖下改进PF算法的高速铁路TD-LTE专网优化

针对传统单频段高速铁路TD-LTE专网组网方式中网络下载速率较低、用户感知较差的问题,提出一种采用F1+F2双频段组网方式建设高速铁路TD-LTE专网,并通过开启CA以及改进型PF资源分配算法提升下载速率、改善用户体验的方法,分析高速铁路TD-LTE专网覆盖的特点、需求及当前单频段组网方式下所面临的问题。对F1+F2双频段组网策略的特点及在高速铁路专网上进行优化的实施步骤进行介绍,对CA原理进行阐述,并在此基础上提出改进型PF资源调度算法。通过实际应用验证,表明所提方法可以明显提升高速铁路专网用户的下载速率,改善客户的网络感知。

轴段可调节式双转子结构动力特性模拟试验台设计与优化

为了解航空发动机双转子的动力学特性,搭建了轴段可调节式双转子结构动力特性模拟试验台,其主要包括高速电机、低压转子、高压转子、模拟盘、支架、齿轮箱、基座等。采用有限元法和变换哈默斯利算法相结合的联合仿真方法,对试验台进行了临界转速的计算及优化;计算了双转子系统的稳态不平衡响应,分析了临界转速变化对转子系统振动特性的影响。结果表明:优化后试验台前4阶临界转速与原型机实测临界转速的误差在5%以内,试验台能较好的模拟原型机动力学特性;优化后各轴承处最大响应幅值中的最大值明显减小,试验台具有良好的振动特性。

裂缝性厚层油藏水窜问题研究

对于辽河油田的裂缝性厚层油藏,如何控制水窜是提高采收率的关键,为此本文提出一种基于双重介质的快速算法,并研究了裂缝性厚层油藏水窜产生的原因和控制水窜的方法.该算法根据相邻节点间的压力平衡关系更新饱和度,与流线方法相比,该算法方便简洁,回避了计算流线分布的困难;与显式求解压力隐式求解饱和度(IMPES)方法相比,该算法的计算精度与其相当,但计算效率却比IMPES方法高出近30倍.针对辽河油田的复杂地质体和纵横交错的水平井网,通过考察影响水窜的主控因素,本文定义了无量纲数?g和?ex(分别表征重力驱流动速度/生产速度,裂隙基质交换速度/生产速度),并计算了?g和?ex取值对水窜的影响,得到了依赖?g和?ex的水窜强度分区图,并分析了水窜强度随?g和?ex的变化趋势.研究结果对提高辽河油田采收率具有一定的指导意义.