Commutant Lifting for Optimal Control of Time-varying Systems

This paper uses the commutant lifting theorem for representations of the nest algebra to deal with the optimal control of infinite dimensional linear time- varying systems. We solve the model matching problem and a certain optimal feedback control problem, each of which corresponds with one type of four-block problem. We also obtain a new formula for the optimal performance and prove the existence of an optimal controller.

中江气田井间气举优化研究

中江气田自建产投入开发以来,采取衰竭式开发模式,同时部分单井产量、地层能量较低,而产液量大,井底积液严重。井间气举工艺简单、原理简明,利用了井间生产差异的特点,充分利用现有地质资源,对积液气井进行辅助排水采气作业效果较好,具有效益好、投资小的特点。对于地层持续出液气井,气举原则为适当补压,少量多次,辅助排液,确保气井平稳生产,不波动。通过软件模拟、数据计算与现场试验相结合,更改工作制度逐渐找到最适气举参数(流量、压力、频率、时长),从而提高举升效率。并根据气举时压力、流量变化可将气举阶段划分为注气阶段、增压阶段、排液阶段、余压气举阶段、正常生产阶段,对此后井间气举工作开展起到一定指导作用。

重载和客货共线铁路弹性支承块式无砟轨道快速换块关键技术

为选取合适的弹性支承块式无砟轨道抬轨换块施工参数,建立有限元模型,研究了抬轨点间距、扣件松开长度、抬轨量以及施工轨温与锁定轨温的温差对轨道结构变形和受力的影响,明确各参数最佳取值,提出存在空吊、离缝、套靴积水等病害的弹性支承块式无砟轨道快速换块施工方法,并在现场进行应用。结果表明:抬轨点间距宜取1.2~3.6 m,此时钢轨弯折变形较小,且钢轨拉力和扣件上拔力较小;抬升点间距每增加1.0 m,温差限值增加1℃。抬轨量16 cm,抬轨点间距1.2 m时,扣件松动长度宜大于31.8 m;温差每升高1℃,扣件松开长度应减少2.4 m。钢轨最大拉应力和扣件最大上拔力随抬轨量增加而增大,抬轨量每增加1 cm,钢轨最大拉应力增大0.66 kN,扣件最大上拔力增大0.075 MPa。

基于最小封控时间的机场跑道毁伤评估方法

以打击后的机场跑道为背景,解决对敌方机场毁伤评估问题,建立最小封控时间窗口搜索模型以及基于封控时间构建跑道毁伤评估标准,利用改进的免疫遗传算法求解模型。考虑到遗传算法盲目性和只能求解近似解的特点,引入免疫过程并增加记忆单元,解决过早收敛和近似最优解问题。通过仿真对比,所提出的算法能够有效搜索跑道的最小封控时间窗口,支撑评估机场毁伤程度,通过改进免疫遗传算法,有效提升搜索效率的同时避免陷入局部解,并求解真正的最优解。

邮轮薄板分段吊装线性与非线性分析

采用线性、材料非线性、几何非线性及双非线性方法对一典型邮轮薄板分段结构开展应力、位移的对比分析,并基于补强后的结构模型,开展线性有限元方法适用时极限舾装/结构重量比的计算。结果表明,薄板结构吊装需要考虑双非线性的影响,线性计算的得到应力和位移比双非线性大,采用线性计算的应力进行补强时会造成结构偏安全,对成本控制不利。结构的最大位移是由吊耳与分段连接处的局部刚度决定的,连接处局部刚度越弱,结构的几何非线性越明显。在吊耳与分段连接处补强足够的情况下,分段的舾装/结构重量比低于103%时,可以采用线性分析,但应力偏大约10%。

基于YOLOX算法的安全挡木磨损检测模型

安全挡木用于防止提升装置的钢丝绳发生缠绕事故,研究快速准确检测挡木的磨损情况对于确保提升装置的稳定运行和矿山的正常生产具有重要意义。YOLOX算法检测速度快、识别精度高,在工业物体缺陷检测方面得到广泛应用。本文提出的安全挡木磨损检测算法则基于YOLOX算法模型,首先在井下提升装置运行期间采集钢丝绳与安全挡木的磨损情况的图片并对其进行数据增强处理,再基于YOLOX算法进行数据集的训练。井下检测效果表明该安全挡木磨损检测算法能够在井下恶劣工作环境下使用并保持良好的精度。

城市跨线桥钢箱梁分块施工关键技术研究

研究对城市跨线桥钢箱梁横向分块、纵向分段施工关键技术进行了探讨,研究以广东某城市跨线桥大跨度钢箱梁施工为分析对象,简要介绍了钢箱梁关键施工技术,包括偏心箱体重心的确定及吊点设计、吊装计算、临时支架稳定性验算、拼装工艺等,以供同类工程参考。

63.6 k散货船工法设计优化

为提高船舶建造效率,缩短船舶建造周期及节约建造成本,工法创新设计及优化设计尤为重要。本文以63.6 k散货船的工法设计为案例,对前期图纸相关研讨内容、落实情况及优化成果进行介绍与分析,详细阐述了工法设计创新和工法设计优化的重要性,为今后的工法设计指明方向。该研究成果可为船舶工法设计提供一定参考。

大型油化船上层建筑分段整体吊装方案分析及优化

针对某大型油化船上层建筑分段整体吊装存在的结构安全问题,采用有限元方法对该上层建筑分段进行整体建模和仿真计算,重点对吊排及其连接处的结构最大应力和最大位移进行分析。基于中国船级社规范对现行吊装方案下上层建筑在吊装过程中的应力和变形进行评估,在此基础上采用调整吊排角度的方法对该吊装方案进行优化。计算结果表明,采用优化后的吊装方案,吊排附近结构、整体结构的最大应力和最大位移满足规范的要求,该研究可供后续大型船舶上层建筑整体吊装方案设计参考。

海口国际免税城造型屋面钢结构施工关键技术

海口国际免税城造型屋面钢结构采用大跨度钢结构轻型屋面,大跨度屋面采用单层网壳与双层网壳相结合的结构体系,屋面空间造型复杂,为多曲率多曲面的异形屋顶空间钢结构。同时,项目施工现场场地条件复杂、网壳空间关系各异、厚度变化大、网壳下部楼层空间关系复杂,对项目的施工方案的选择提出了很大的挑战。本文深入分析并研究了屋面结构特点、项目现场条件等因素,提出了屋面钢结构分块吊装+分区提升+局部满堂架相结合的综合应用型施工方案。通过对吊装区的合理分块划分、施工通道的加固、支撑架的设置以及提升区提升点的设计、提升支架的加固,配合施工全过程的仿真验算对现场施工提供理论指导,成功解决了本项目施工过程中遇到的各项难题,圆满完成了各项施工任务,为以后类似复杂结构的施工提供了良好的参考。

炼钢厂450t吊车吊钩滑轮组润滑方式优化

450t吊车在炼钢生产环节中起着至关重要的作用,吊钩滑轮组在使用过程中由于润滑不当易发生轴承损坏故障,影响吊车的正常运行。本文对于滑轮组的润滑方式,从日常维护保养、定修、装配及结构设计等方面提出优化改进方案,以改善滑轮组的润滑效果。

不同施工工艺下周边支承网架结构附加应力分布及安全性研究

考虑施工工艺后,空间结构相对一次成型通常会产生附加内力。如何选用较优的施工方案,减少附加应力对结构安全的影响,是施工单位比较关注的问题。以某电教中心周边支承网架结构为例,选用常用施工工艺,进行设计-施工一体化分析,研究其杆件附加应力分布和结构安全性。结果表明,附加应力产生的主要原因是施工过程中支座约束时受力状态与一次成型有较大区别,当与一次成型接近时,杆件的附加应力较小。随着措施量的增加,各施工工艺的换杆数量逐渐递减。在分块吊装或提升工艺下,分块的数量对网架结构服役阶段位移影响较小;在滑移施工工艺下,中部轨道的设置及长度对服役阶段位移影响较大。

海洋修井机提升系统问题原因分析及优化措施

某海洋修井机提升系统钢丝绳在一次振击作业时发生断裂,更换新钻井钢丝绳后,在作业后进行滑移钢丝绳更换作业检查时,再次发现钢丝绳出现多处不同位置、不同程度的变形情况。经对同规格、同类型天车海洋修井机进行提升系统检查,发现同样存在钢丝绳变形问题。针对钢丝绳断裂、变形情况频现的状况,对天车滑轮系统、井架结构、死绳固定器等进行了全面检查,分析出导致钢丝绳出现问题的本质原因,优化了天车滑轮系统的设计,并对天车滑轮系统进行了现场改制。改制后天车滑轮系统未再出现过钢丝绳断裂、变形等问题,改进效果良好,消除了海洋修井机提升系统设计不足,提高了提升系统作业安全性能。

浅析钢网架分块累积提升技术

本文介绍了北京新机场南航基地第四标段工程运控中心钢结构网架屋盖的施工技术,屋盖采用整体液压同步提升+分块累积提升施工技术,该技术是通过液压系统控制整个钢网架的提升过程,钢网架分为两块,第一块提升4.2m后与第二块焊接形成整体,再次提升至设计标高,提升过程中保持各吊点速度同步,确保网架整体的平稳提升。该技术提高了施工效率和安全性,减少了施工周期和人力成本,高效完成了网架屋盖安装任务。

火山岩气藏面临的出水问题及治理对策

随着气田开发进入稳产阶段末期,气井出水带来的开发矛盾日益突出。为此,在认识火山岩储层4种出水类型规律的基础上,开展典型气井生产动态特征分析,明确不同出水类型气井面临的治水难题。通过现场试验,探索出经济可行的治理对策,包括裂缝纵向强水窜型气井连续循环气举、裂缝纵向弱水窜气井智能化泡沫排水采气,以及孔隙纵向水锥和高含水饱和度气层出水气井储层深部解水锁3种治理措施,为火山岩气藏的持续高效开发提供技术支撑。

多种额定起重量的双小车桥式起重机

根据盾构机生产和组装车间对起重机的使用特点要求,提出一种起升滑轮组倍率的变换方法和带变倍率小车的桥式起重机。通过滑轮组的倍率变换,将桥式起重机的额定起重机由200t转化为100t,其起升速度和小车运行速度加倍,大大提高作业效率。同时在该桥式起重机上增设一台小车和抬梁组件,对主梁进行等强度和等刚度设计,在不改变主梁、端梁等主结构和大车行走机构的前提条件下,使双小车保持一定的间距抬吊400t的重物,实现额定起重量加倍。

关于电梯阻车系统在应用中的问题研究

近年来,电动车通过电梯进入居民楼而发生火灾的事故频繁发生,如何科学有效地防止电动车进电梯是急需解决的问题。为了预防此类危害发生,通过研究目前电梯阻车系统存在的问题,提出了应对机制。在电梯外部安装基于人工智能技术的电梯智能识别阻车系统,可在电动车进入电梯前进行识别,并控制电梯门的打开范围,以杜绝电动车进入,同时发出语音播报,提醒居民要将电动车远离电梯门。

船用一体化游车大钩研制

为适应船舶摇摆时的偏载工况,实现自动化管子处理作业需求,研制了船用一体化游车大钩。该游车大钩额定载荷达到5850 k N,主要由游车大钩本体、吊环倾斜机构、钩体旋转锁紧机构、滑车总成、双导轨总成、液压电控系统等组成,配置的旋转关节和钩体旋转锁紧机构可自适应船舶横摇和纵摇工况,吊环倾斜机构配合动力猫道和铁钻工实现自动化管子处理作业。经游钩本体的型式试验、联调试验和海上作业验证,该游车大钩自动化程度高,运行可靠,满足船舶自动化管子处理作业要求。

计算机辅助船舶分段吊装方案设计系统

为了提高分段吊装方案设计人员的工作效率,改善吊装方案的人工设计的现状,开发了船舶分段吊装方案设计系统。在分析分段吊装作业特点和吊装环境的基础上总结了吊装方案设计的原则和要求,对吊装对象和吊装设备建立了模型,并设计了吊装方案自动化布置算法和系统的功能结构。系统提供简单直观的可视化操作界面,针对不同结构类型的分段生成吊装布置方案的命令行代码,用户可以在Tribon系统中查看和修改方案。通过应用实例证明,吊装方案自动化设计系统能够生成合理可靠的吊装方案,提高设计人员的工作效率。

基于能量法的船体分段翻身吊装方案优化设计方法

分段翻身吊装难度较大,风险较高,目前主要依靠人工经验设计吊装方案,较少有针对分段翻身的优化设计研究。首先对翻身过程中吊绳与相关船体构件的典型干涉问题做出干涉评估并提取干涉约束,结合吊点适应度约束确立若干吊点布置方案。然后以在翻身过程中结构的最大应变能最小为优化目标,得到最优吊点布置方案。最后使用结构分析软件验证最优方案的可靠性。