抽油机井系统数学仿真技术

以抽油机井系统为对象建立了数学仿真模型 ,模型中除了抽油杆柱和液柱的力学模型和运动模型外 ,还包括了电机特性模型、抽油机力学模型和运动模型。将这些数学模型联立求解 ,可更真实地描述抽油机井系统的运动规律 ,从而提供了一种研究不同特性电机驱动下抽油机井的运动和受力的方法。从仿真示例看 ,高、低转差率电机驱动的抽油机井在运动和受力方面均有较大的差异 ,因此 ,在实际应用及设计中应考虑电机的运动特性。

不对称六相分数槽绕组磁势分析

针对不对称六相分数槽绕组合成磁势的对称性问题,采用槽号相位图法及单元电机理论,对三种典型的不对称六相绕组磁势进行分析。通过与对称三相及六相绕组比较,得出其合成磁势的性质与分数槽绕组每极每相槽数表达式的整数及小数部分取值有关,其变化规律是:在设计允许范围内,整数部分值选取的越大,其特性就越接近对称绕组;当整数部分值一定,小数部分取值越大时,其合成磁势对称性越好。

DVD聚焦伺服系统建模与仿真

DVD 伺服系统要求高精度和快速响应。为更好地进行 DVD 伺服系统设计,需要对其进行仿真建模研究,以便在实施硬件解决方案前检验控制算法、比较控制方案。聚焦伺服是整个 DVD系统正常运行的基础。分析了 DVD 聚焦伺服系统中音圈电机和光头拾取器的数学模型,通过实验测定其模型参数,完成了 DVD 聚焦伺服系统的建模,并进行了仿真。

基于运动神经元激励的表面肌电信号仿真研究

以单纤维动作电位的仿真为基础,结合运动单位的生理结构特点,利用神经肌肉系统激励与运动单位募集、发放间的近似关系,建立一个比较符合生理学特性的表面肌电(sEMG)信号模型,以仿真不同激励情况的sEMG信号。仿真实验发现,肌纤维与电极间距离的增加将使皮肤表面检测到的动作电位峰值下降;随着激励水平的提高,与仿真sEMG信号相关的收缩力逐渐增大,且仿真sEMG信号的时域波形以及频谱也与真实sEMG信号相似。实验结果表明仿真sEMG信号能够较有效地逼近真实sEMG信号,可用于运动单位发放检测等相关研究领域。

基于生理层肌电模型的表面肌电信号仿真方法

目的根据SEMG的生理和检测过程的实际情况,研究表面肌电信号分解测试信号的仿真方法。方法从生理层肌电模型出发,以模拟电极随机抖动的方法仿真MUAP波形的随机变异,以改变传导速度的方法模拟MUAP的趋势变异,采用调整MU发放时刻表的方法模拟出特定叠加程度的SEMG信号。结果同一MU中的不同发放时刻的MUAP波形的随机变异以及MUAP波形的趋势变异都可以通过该方法定量模拟。结论该方法模拟出的SEMG信号更能逼近真实表面肌电信号的特征,可用于验证SEMG分解算法。

利用AR模型参数分析损伤神经的针电极肌电信号

影响募集形式的两种主要因素为时间募集和空间募集 ,本文提出了一种利用现代谱分析技术来分析针电极肌电信号募集的方法。通过建立全极点 AR模型 ,利用时 -频谱分析了不同神经不同程度损伤的肌电信号的时间募集减少和空间募集减少。最后提取前臂 NEMG信号的 AR系数并通过 BP神经网络辨识了不同程度损伤的肌电信号 ,取得了良好的实验结果。

CRH3动车组牵引传动系统的负荷建模

针对如何分析整个牵引供电系统负荷特性以及建立高铁牵引供电品质分析平台的问题,采用矢量控制系统控制异步牵引电机,搭建了CRH3型高速动车组(EMU)牵引传动系统的Matlab/Simulink仿真模型。在此基础上,根据该动车组主要负荷成分为感应电动机的特点,采用感应电动机并联指数形式的静态模型,建立了该动车组负荷的数学模型。利用了粒子群算法(PSO)对模型中的参数进行了辨识,得到的参数作时域仿真后与之前Simulink模型仿真得到的功率变化曲线能较好地吻合。研究结果表明该数学模型能够较好地描述CRH3型机车负荷的动态特性,同时也验证了该辨识算法的有效性。

游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型

为了解决游梁式抽油机与驱动电机的合理匹配问题,分析了游梁式抽油机的运动、动力特性和驱动电机的工作特性,建立了完整的游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型,提出了采用循环迭代的方法求解抽油机与驱动电机之间的高度耦合问题。利用仿真软件得到抽油机与驱动电机匹配的动态变化规律,通过实测数据和仿真结果的对比分析,验证了抽油机与驱动电机的耦合模型及其求解方法的准确性和实用性。抽油机与驱动电机的耦合模型为抽油机与驱动电机合理匹配原则的提出奠定了理论基础。

一种基于二自由度内模控制的牵引网低频振荡抑制方法

高速铁路动车组在运行过程中会出现牵引网低频振荡现象,目前对其机理研究处于初期阶段。针对动车组网侧整流器(line-side converter,LSC)采用基于传统PI控制器的瞬态直接电流控制策略(transient current control strategy,TCCS)在发生牵引网低频振荡时通过调节PI控制器参数来抑制振荡的局限性,文中提出将内模控制应用到TCCS中,设计二自由度内模控制器,并用它代替TCCS中的传统PI控制器。然后,仿真对比不同控制策略下LSC的工作特性。最后,将不同控制策略分别应用于车网系统仿真模型中,结果表明,基于二自由度内模控制器的TCCS拥有更好的跟随性能和抗干扰性能,并且能够有效抑制高速铁路牵引网低频振荡。

基于改进型模糊神经网络的抽油机节能控制器

为了解决抽油机拖动电动机长期处于“相对轻载状态” 的问题,采用电动机启停间歇控制方案,并提出了改进型模糊神经网络模型。该模型利用神经网络的学习功能划分输入空间,抽取删除置信度低的语言变量值和规则,确定模糊规则后件结构,不断增添、修改、删除知识数据库中的控制规则,使系统具有很强的自适应能力。将此模型及其学习算法合理简化后,主要利用微处理芯片的精简指令所编制的软件来加以实现。基于该思想开发的抽油机节能控制器在国内各大油田使用表明,控制系统工作可靠,抽油机启停时间合理,在保证采油量的前提下,节电率达30％以上,实现了控制的智能化。

28单元同步传动智能控制系统

本文介绍28单元A．C．电机同步传动智能控制系统,介绍系统的分析与设计方法。主要介绍卷绕过程数学模型。基于数学模型,完成了控制系统组态。在控制算法方面,应用了参数自适应、信号自适应、多模态控制和专家控制等先进控制策略。使用欧姆龙C200HG型PLC构成控制系统系统已投入生产使用,用户取得了良好的经济效益和社会效益。

动作发展视野下初中阶段篮球教学实验研究——动作发展山峰模式与传统单元模式篮球教学比较研究

为了探寻初中篮球教学中更加合适的教学方法,本文基于动作科学、发展科学基础,采用动作发展山峰教学模式与传统单元教学模式进行试验比较.选取初级中学健康实验个体为实验对象,按照当前新课标下的体育与健康初中阶段教科书设置教学进度进行实验对照.得出动作发展山峰教学模式优于传统单元教学模式,即,教学效果中个体独立运动技能和比赛中运动技能的部分项目明显高于传统单元教学组.其主要原因体现在教学内容设置的范围、序列、平衡的设置区别,以及该阶段个体赋使特征的区别.建议在今后体育师资培训中增设动作科学、发展科学的相关学科知识体系,以及采用动作发展模式进行尝试性教学.

基于OS-ELM的游梁式抽油机系统电动机负载扭矩的在线混合建模

由于难以掌握电动机工作效率与复杂动态负载的准确关系,游梁式抽油机系统普遍存在"大马拉小车"的现象。针对这个问题,研究负载动态变化下电动机负载扭矩的建模新方法,将"驴头"悬点载荷看作系统的负载,提出了基于OS-ELM的在线混合模型。首先根据采油工作原理,建立系统各机构的机理模型;然后针对模型中的主要不确定参数——井下摩擦力,建立基于OS-ELM的在线软测量模型,首先由历史生产数据离线训练得到初始结构,其次采用滑动窗口方法指导模型的在线更新。通过研究,井下摩擦力不再是依赖主观经验给定的定值,而是跟随系统变化的动态值,这更加符合实际生产工况。由一口生产井进行实例验证,仿真结果表明本文所提出方法是合理有效的。

考虑损耗的内置式永磁同步电机标幺化系统硬件在环实时仿真与测试

传统内置式永磁同步电机实时仿真建模通常只针对某一特定电机，且不考虑电机实际运行中存在的损耗，这存在两个缺点：一是采用实际值建模通用性不足，改变电机参数容易造成定点数溢出或芯片资源的浪费；二是如果不考虑实际电机尤其是大功率电机运行中的损耗，会引起一定的仿真误差。为解决这两个问题，建模采用标幺化，以适用于不同功率等级的电机；同时，建模时加入了等效损耗模型。为对比实时仿真模型相对于真实电机的准确度，搭建了2个实验平台，即硬件在环半实物平台（HILBench）和实物双电机对拖平台（M／G Bench）。以M／G Bench为基准，测试转矩从轻载到额定负载，得到电机在不同转速下的电流值，将相同工况下的HILBench电流值与之对比。结果表明，所提方法提高了HIE实时仿真的准确度，轻载误差为2％～6％，重载误差为1％～2％。

基于匹配实测表面肌电信号的模型参数辨识(英文)

目的通过对仿真与真实表面肌电信号(sEMG)的波形匹配以及肌疲劳现象的分析,研究sEMG信号的模型参数辨识问题。方法在运动单位仿真的基础上,引入神经激励对运动单位的募集和发放控制特性,建立了一个较为完善的sEMG信号生理学模型。利用调整模型相关生理参数使仿真与真实sEMG信号的运动单位动作电位(MUAP)波形相匹配的方法,实现对模型参数进行估计,通过调节肌纤维传导速度(MFCV)使仿真与真实sEMG信号的平均频率(MNF)及中值频率(MDF)拟合直线趋势相似的方法,研究肌肉的疲劳现象及其机理。结果适当调节sEMG信号模型参数可使仿真信号波形逼近真实sEMG信号波形,各个肌纤维的MFCV在模拟恒力持续收缩过程中减小时,仿真信号的MNF和MDF拟合直线呈下降趋势。结论采用模型方法能够实现仿真与真实sEMG信号波形的良好匹配,并能够有效地表达肌肉的疲劳过程,可应用于肌电信号相关领域的研究。

燃气轮机组励磁系统设计与应用

燃气轮机组起动时,一般把发电机作为同步电动机运行,静止变频器通过改变电源频率改变定子旋转磁场速度,并通过控制励磁系统调整施加于转子上的磁通,共同作用实现对同步电动机转速的调节。本文以某电厂3×200MW燃气轮机组为依托,阐述了燃气轮机励磁系统的设计与应用。此电厂配置两台静止变频器控制三台燃气轮机组的起动,因此每套励磁系统需要与两台静止变频器进行通讯,且需要相互闭锁,在硬件及软件方面与常规励磁系统相比,有着其特殊配置。

电机宽频等效电路模型的快速建模方法

提出了电机宽频等效电路模型的建模方法。通过测量获得电机端部阻抗幅频特性,根据幅频特性的第一个谐振点信息,将幅频特性曲线划分为若干个区域,每个区域用一个谐振单元等效,构建出电机宽频等效电路拓扑;每个谐振单元的R、L、C参数通过该区域的谐振点和任一非谐振点的频率和对应的阻抗值计算获得。用该方法建立了直流电机和交流电机的宽频等效电路模型,并在Saber软件中进行了仿真。将直、交流电机宽频等效电路模型的阻抗幅频特性仿真结果分别与测试结果和参考文献的仿真结果进行了对比。在直流电机端部阻抗特性拟合频段0.1～50MHz的范围内、交流电机端部阻抗特性拟合频段0.1～40MHz的范围内,验证了电机宽频等效电路模型的正确性与可行性。

利用自组织竞争神经网络提取NEMG信号的MUAP模板

采用自组织竞争人工神经网络 ,完成对针电极肌电信号 (NEMG)的运动单位动作电位 (MU AP)的模式分类。MU AP波形的特征取自于其自回归 (AR)模型系数 a1 ～ ap 及激励白噪的功率 εp构成的特征向量。模拟NEMG信号和真实 NEMG信号的实验结果表明 ,这种分类方法具有很高的正确率 ,从而为 NEMG信号分解研究中提取 MU

肌纤维细胞内动作电位建模的研究

介绍一种肌纤维细胞内动作电位 (IAP)的建模方法 .该方法将IAP波看作两部分之和 ,一部分对应于动作电位激励波的波峰 ,另一部分对应于动作电位的后电位 ,并用两个简单的解析函数分别表示它们 .模型的特点是 ,模型中描述波峰和后电位相对幅度的参数 ,对应于与激励波波峰有关的跨膜电流的中心矩 ,而且 ,这些参数可以由实验测量的IAP或运动单位动作电位 (MUAP)反向估计确定 .

无刷直流电机半实物实时仿真及测试

研究提高无刷直流电机(BLDCM)通用性的方法,基于电机和逆变器HIL建模的原理,设计硬件在环(HIL)实时仿真实验。采用标幺化建模方法,避免由于仿真电机的更换所造成的数据溢出;建立电机HIL模型,使用实物电机中的非理想反电势波形,模拟实物电机的输出;建立逆变器HIL模型,增加续流和关断过程,适用于多种运行状态;最后,搭建了电机参数实时发送上位机平台,方便电机参数的修改和实时加载,防止定点数重复计算,提高建模效率。将HIL平台与全实物实验平台进行了实验对比,结果表明,HIL实时平台能准确仿真出不同反电势波形的BLDCM在不同控制方式下的运行过程,在实时性、通用性和精度方面符合需求。