可控向水平螺旋钻机的研制与应用

根据管道工程建设及市场需求,研制开发了一种能实施控制钻头钻进方向的水平螺旋钻机。该钻机利用十字铰接的三层套管形成联轴器,确保钻头的自由转动和偏移;利用传感器和计算机等组成的数据采集系统对钻头的水平及垂直偏斜位置进行数据采集;利用液压伺服机构在钻头超出设定精度范围时进行即时控制和调节。该设备经过现场试验,取得了理想的效果,有效地解决了水平螺旋钻机钻进过程中控向的难题。文章介绍了该控向钻机的工作原理、构成、功用及其技术特点,通过论证及市场分析,该设备具有良好的应用前景。

南海神狐海域天然气水合物及气源条件海洋可控源电磁成像

地震剖面的似海底反射(BSR)指示了天然气水合物的底边界,并已得到钻探的验证。南海神狐海域是天然气水合物(简称水合物)研究的热点区域。然而,由于地质构造的复杂性且钻井数量有限,仅仅依靠地震与钻探研究不能完全描述区内天然气水合物及气源通道的分布。含水合物地层比围岩具有更高的电阻率,海洋可控源电磁(MCSEM)数据获得的电阻率能为水合物和气源通道检测提供重要依据。本文在神狐海域开展MCSEM探测研究,沿一条测线采集了15个站位的海洋可控源电磁场数据,通过数据处理与二维反演,实现了研究区海底二维电阻率成像。然后,通过灵敏度分析,检验了MCSEM反演结果的可靠性。结合SH-W07-2016随钻测井(LWD)和地震数据,对二维电阻率剖面进行解释,推断了剖面上水合物和游离气分布,划分了两种形式的水合物储层结构,分析了其构造成因。

基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法

可再生能源发电具有较强的随机性和波动性,为实现高效可靠的场景建模,提出一种基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法。提出基于条件生成对抗网络的场景生成框架,结合Transformer的全局注意力机制以及常规卷积和深度可分离卷积的局部泛化机制,设计适用于提取可再生能源发电不同维度特征的网络结构;利用条件生成对抗网络模型建立低维气象特征隐空间和高维可再生能源发电数据之间的映射关系,提出一种可控场景生成方法,并建立随机场景生成、场景约减、极端场景生成和连续日场景生成4种生成策略。基于实际光伏、风电数据和气象数据的仿真结果表明,所提模型与方法能够有效学习可再生能源发电的随机性、时序性、波动性及空间相关性,实现对不同策略下场景的可控生成。

基于幅值跟踪法的自动增益控制系统设计

为了实现信号幅值的自适应调整,设计了一种基于幅值跟踪法的信号自动增益控制系统,该系统主要由单片机、增益可控放大器、幅值跟踪电路、按键和LCD等组成。通过实时比较幅值跟踪电路获取的实际幅值和按键设置的期望幅值,系统利用算法动态地调整放大器中反馈电阻的大小,使输出信号幅值始终与期望幅值一致。实验结果表明该系统能实现放大器增益的自动控制,输出幅值误差小于1.5%,响应时间小于0.1秒,可应用于相关的信号处理领域中。

中国潜在自主可控关键产品识别与突破路径研究

系统分析中国潜在自主可控关键产品突破时序路径,是逆全球化背景下全面防范和化解“卡脖子”潜在风险的关键。基于1995—2021年243个国家(地区)出口产品数据构建产品空间网络模型,识别全球核心产品及中国潜在自主可控关键产品,基于产品能力和网络核心性构建优先度指数,挖掘潜在自主可控关键产品突破路径。研究表明,在2021年核心度前10%的124种全球核心产品中,共有54种中国潜在自主可控关键产品,其突破路径为:充分利用机械与电力设备、基本金属制品、化工产品等领域已有的产品能力基础,优先突破光学显影和金属工艺等领域的基础关键产品,再进一步突破机械与电力设备、光学与医疗等精密仪器、塑料与橡胶制品业等领域高端关键产品。

油田监测用密度可控同位素示踪微球的制备及应用

制备了用于油田监测的同位素示踪微球,分析了微球的形貌、抗压强度、热性能、耐溶剂性和加工性能,揭示了微球与同位素产率及加工性能的构效关系,提出了示踪微球密度计算方法。结果表明:示踪微球表面形貌主要为致密和松散两种,抗压强度的影响因素主要为黏合剂种类与加料方式;采用不同黏合剂制备的微球耐溶剂性差别较大,采用酚醛胺和聚酰胺制备的示踪微球抗压强度较高,耐热性较好;采用炭粉为原料获得的同位素产率较高;微球密度的调控可以通过一个经验系数来计算。

分数阶忆阻Henon映射的可控多稳定性及其视频加密应用

基于局部有源离散忆阻器构建一种能够产生任意数量共存吸引子的分数阶忆阻Henon映射.该映射的不动点数量由忆阻器内部参数控制,实现可控的同质多稳定性,适合基于混沌的工程应用.通过相图、分岔图、最大Lyapunov指数和吸引盆等方法揭示该映射的复杂动力学行为.数值模拟结果表明,该分数阶映射能够产生各种周期轨道、混沌吸引子和倍周期分岔等现象.随后使用ARM数字平台实现该系统,实验结果验证其物理可实现性.最后,基于该映射设计一种视频加密算法,并通过安全性分析验证该加密算法能够有效保证视频的安全传输.

CdS/石墨烯纳米复合光催化剂的可控合成及其性能研究

光催化技术是一种在能源和环境领域有着重要应用前景的绿色技术。为提高光催化效率,利用简单的“自下而上”法合成了尺寸可控,具有中空内核且核与壳之间有一定间隙层的中空蛋黄壳结构型CdS/石墨烯复合光催化剂Hollow CdS@void@GR。采用多晶粉末X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和比表面积测定(BET)表征样品的晶体结构、微观形貌、元素组成和孔结构。采用光催化降解罗丹明B(RhB),采用紫外-可见漫反射光谱仪(DRS)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP)测定Cd^(2+)浓度,分析该材料的光催化性能及抗光腐蚀性能。结果表明:Hollow CdS@void@GR的结构大小可通过PS模板大小、S/Cd比例、超声反应时间及TEOS量进行调控。在强光照射下,由于多级中空结构,中空CdS内核与中空GR外壳之间的协同效应,Hollow CdS@void@GR纳米复合材料表现出较强的光催化活性、优异的光催化稳定性和良好的抗光腐蚀作用。

基于可控串联电抗的新能源送出线路故障性质识别方法

针对不带并联电抗器的新能源送出线,能否正确区分故障性质是确保新能源系统安全可靠运行的重中之重。为降低新能源送出线故障对电力设备和系统的冲击,提高重合闸成功率,减少新能源发电系统脱网的发生,提出基于可控串联电抗限流信息的新能源送出线路故障性质识别方法。在送出线路上设计串联可控限流电抗器,在线路故障相跳闸时基于等值阻抗的预判投入可控电抗,在串联电抗限流特性下分析瞬时性故障和永久性故障时的线路电流差异,建立电流突变量比较判据,并能够确定故障电弧熄灭时刻,进而构建新能源场站送出线路基于故障性质识别的自适应重合闸策略。仿真结果表明,所提方法能快速、可靠地识别结果,应用在新能源场站送出线路工程上能有效提高线路的重合率。

基于RTK测速的油菜直播机随速可控可调排种控制系统研究

针对油菜精量直播机连续作业过程中设定作业速度条件下,作业速度波动导致排种量与目标播量不一致的问题,设计了一种基于“RTK测速+落种检测+电机实时调控”的油菜精量直播机随速可控可调排种控制系统,确定了影响调速性能的关键参数,构建了步进电机调速模型;运用GNSSToolKitLite上位机开展ZED-F9P GNSS模块静态速度漂移试验,得到该模块静态速度漂移量服从均值为0.054 m/s、方差为0.029 m^(2)/s^(2)的正态分布。利用自动数粒仪与JPZS-16型排种性能试验台进行试验,得到正负气压组合式排种器转速为5~60 r/min时,落料计数器播种量检测值与实际值平均绝对误差小于10%;通过台架试验确定了不同排种器调速模型,得到不同排种器最佳工作转速、电机转速与目标播量的函数关系。不同排种器随速控制适应性台架试验结果表明:当作业速度为3~12 km/h时,系统搭载高速机械离心式与油麦兼用气送式排种器总排量稳定性变异系数小于1.21%。田间试验结果表明:当作业速度为5~12 km/h时,本系统搭载高速机械离心式与窝眼轮式排种器总排量稳定性变异系数小于9.7%,满足随速播种要求,可为油菜精量播种控制系统结构改进提供参考。

基于改进信息最大化生成对抗网络的风光出力场景可控生成方法

基于深度学习的场景生成方法能够自适应挖掘历史数据中高维非线性特征,在风光出力的不确定性建模中得到了广泛应用。然而,基于深度学习的场景生成方法多为黑盒模型,存在可解释性差、生成不可控等问题。为此,提出了一种基于改进信息最大化生成对抗网络(information maximizing generative adversarial nets,Info GAN)的风光出力场景生成方法。该方法在目标函数中增加了基于互信息的正则化项,最大化控制编码与生成场景之间的互信息,无监督学习控制编码与生成场景统计特征的映射关系,并引入Gumbel-Softmax分布提高了生成场景的质量。结合风电场和光伏电站的真实数据进行了算例分析,算例结果表明,所提方法不仅能准确描述风光出力不确定性,而且具有可解释性,能够可控生成指定风光出力场景。

海洋电磁发射机可控源整流电路动态性能优化

海洋电磁发射机在非理想状况工作时母线会产生冲击电压,严重时损坏开关管和滤波电容,为此提出一种混合控制策略。首先,基于dq坐标系的前馈解耦控制策略分析海洋电磁发射机可控源整流电路的动态性能,其次,通过理论证明负载扰动和无功电流iq≠0影响控制系统的动态性能,然后提出在dq电流解耦控制中引入瞬态直接电流思想的改进q轴混合控制方法,在dq电流解耦控制中引入负载电流前馈和无功电流iq≠0环节,改善了d轴电流id的响应速度,提高了控制系统的动态性能。最后,实验结果对比表明,混合控制方法在负载突变、直流侧电压给定值突变和船上柴油发电机电压跌落3种情况下,直流侧电压超调差最小,与最长调整时间相比减少了65%左右。

当量比分层压燃的火焰发展特性与控制机制

针对柴油机当量比分层充量压缩着火的可控性问题,基于OpenFOAM平台构建了一维分层充量自燃及火焰发展的理论模型,在压力为6MPa、温度为850 K工况条件下,研究了当量比分层压缩燃烧过程的基本特征和控制机制,以及当量比分层策略对燃烧过程的调控作用.结果表明:当量比分层压燃早期的组分扩散对化学反应影响较大,中期主要受化学反应和压力波耦合后的共同控制,而后期化学反应和压力波解耦,主要受化学反应控制,压力波影响较小;小负荷工况(整体当量比为0.3)下通过组织合理的充量分层可以使50%放热对应的时间从1.312 ms缩短到0.685 ms,燃烧速度提高近1倍,而大负荷工况(整体当量比为0.7)下可以通过部分分层策略将50%放热对应的时间从0.357 ms延长到0.477 ms.

可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术治疗肾结石合并尿路感染的疗效分析

目的 分析肾结石且伴有尿路感染患者应用可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术治疗的临床效果。方法 80例肾结石合并尿路感染患者,将样本经随机法分为实验组和对照组,每组40例。对照组患者接受常压输尿管软镜钬激光碎石术治疗,实验组患者接受可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术治疗。比较两组患者术后住院时间、术后血尿时间、手术时间、术后结石清除率及术后感染发生情况。结果 实验组患者的术后住院时间(2.55±1.45)d、术后血尿时间(1.13±0.56)d、手术时间(42.30±4.24)min明显短于对照组的(4.00±2.35)d、(2.20±0.65)d、(63.03±6.33)min(P<0.05)。实验组患者的术后感染发生率为12.5%(5/40),相比于对照组的40.0%(16/40)低(P<0.05),手术更安全、可靠。实验组患者的术后结石清除率97.5%(39/40)显著高于对照组的82.5%(33/40)(P<0.05),术后残石率更低。结论 可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术应用于肾结石合并尿路感染治疗中,能够有效缩短住院时间及手术时间,提高术后结石清除率,降低患者术后发热发生率,安全有效。

青少年社交恐惧症状的可控性因素及干预措施研究进展

社交恐惧症状作为社交恐惧症的早期表现,近年来在青少年群体中呈现出显著增长的趋势,这一现象已引起社会的广泛关注。现有研究表明,准确识别与干预社交恐惧症状,能够有效缓解其给青少年带去的负面影响,促进青少年心理健康发展。同时,深入分析国内外青少年社交恐惧症状的现状,探索其影响因素和有效干预策略,不仅是预防和治疗社交恐惧症的关键,也是推进“健康中国行动”道路上亟须解决的重要课题。鉴于此,本研究将通过回顾青少年社交恐惧症状的生理、心理和社交行为表征,从人格、家庭、学校和社交媒体等方面探讨青少年社交恐惧症状的可控性因素及相关干预措施,为青少年心理健康领域的教育工作者提供理论参考。

基于可控移相器合环装置的配电网建模与仿真研究

随着产业升级和人民生活水平的不断提高,电力用户对供电可靠性要求越来越高,配电网合环不停电转供成为研究热点。但随着负荷的增加,电网在实际运行中较难满足合环条件,有必要研究新的合环控制装置技术。提出了一种基于可控移相器(Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer,TCPST)的灵活控制装置,能满足合环线路两侧电压幅值、相位差较大时的合环转供需求。首先分析了可控移相器合环控制装置的拓扑的结构和工作原理。在此基础上,推导了幅相可控移相器的数学模型。最后基于10 kV配电网合环应用场景,在PSCAD环境中进行了仿真,验证了所提出的可控移相器合环控制装置的正确性和有效性。

砂质土与建筑垃圾制备可控性低强度材料

利用砂质土与建筑垃圾细骨料复掺制备可控性低强度材料(CLSM),研究了砂质土与建筑垃圾细骨料不同质量比下CLSM的流动度、泌水率、凝结时间和抗压强度的变化规律,并通过XRD和SEM探究物相组成和微观形貌。结果表明,随着砂质土与建筑垃圾细骨料质量比的降低,CLSM的泌水率及流动度减小、凝结时间缩短、抗压强度提高。利用砂质土与建筑垃圾细骨料复掺解决了泌水率高的问题,且当两者质量比为1∶1时,流动度、泌水率、凝结时间和抗压强度符合市政管道回填施工要求。

ZVT-PWM Buck变换器的小信号建模及数字控制

首先介绍了零电压转换-脉宽调制(ZVT-PWM)Buck变换器的工作原理。接着采用等效可控源平均法推导出了变换器的小信号模型以及传递函数的表达式。对小信号模型分析表明,ZVT-PWM Buck变换器比传统Buck变换器的瞬态响应特性更好。然后依据该小信号模型,设计了数字控制器的参数。最后对原理样机进行测试,实测的功率级传递函数验证了小信号模型的正确性,闭环下的负载瞬态响应测试过冲电压为410mV,恢复时间为150μs,优于传统Buck变换器的负载瞬态响应特性。

可控负压吸引外鞘与普通软镜外鞘在肾结石患者中的应用价值研究

目的研究可控负压吸引外鞘与普通软镜外鞘在肾结石患者中的应用价值。方法按随机数字表法将2022年1月至2023年10月进行治疗的190例肾结石患者分为对照组和观察组,各95例。对照组采用普通软镜外鞘进行输尿管软镜碎石术(RIRS)治疗,观察组采用可控负压吸引外鞘进行RIRS治疗。比较两组围手术期指标、舒适度、疼痛程度、肾功能[血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)]、感染指标、结石清除率及并发症发生率。结果观察组手术及住院时间短于对照组,术后舒适度(BCS)评分、结石清除率高于对照组,视觉模拟评分法(VAS)评分、降钙素原(PCT)、白细胞(WBC)计数、C反应蛋白(CRP)水平、并发症总发生率低于对照组(P<0.05);两组术后肾功能指标水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论肾结石患者RIRS术中采用可控负压吸引外鞘结石清除率高于普通软镜外鞘,可缩短手术耗时,降低PCT、WBC计数、CRP水平,减轻疼痛程度,提高患者舒适度,降低并发症发生率。

面向多元可控负荷调控的云边协同负荷资源分配策略

针对多元可控负荷资源进行可控负荷管理时需要占用大量计算资源,且无法实现自动功率精准控制的问题,提出了一种面向多元可控负荷调控的云边协同负荷资源分配策略。首先,设计了云边协同调控架构,整合处理各种多元可控负荷资源数据;其次,考虑不同边缘节点计算任务的相似度,以所有计算任务的时间开销最小为优化目标,给出云端计算资源分配策略,合理分配计算资源;最后,通过基于自适应交叉—变异概率的遗传算法进行计算资源分配的求解。实验结果表明,所提算法在任务完成时间和执行成本上具有较为明显的优势,并且任务数量越多,计算资源越小时优势越明显,可以显著提升计算效率,降低计算耗时。