强温变环境干扰下传感网络稳定控制模型仿真

在无线传感器网络性能的研究中,强温变环境下的传感器采集性能研究一直是相关领域的重点。在强温变环境下,传感节点会频繁切换工作模式,使得传感节点能量消耗出现强烈的波动,波动会破坏传感网络拓扑结构的整体稳定性。传统的传感通信方法在强温度环境下,以减少波动节点参与通信为代价控制稳定性,大幅降低了通信效率。提出自适应选择蚁群能效稳定性控制模型,分析强温变环境干扰下传感网络通信原理,得到传感网络节点能量特征,根据节点的能量特征,自适应完成强温变环境干扰下传感网络簇首的选择,采用蚁群智能的能效稳定性控制方案,通过重复迭代后,得到各簇头节点中对应信息素最浓的控制任务数量组合,形成最终传感网络整体控制模型,实现强温变环境下传感网络稳定性的有效控制。仿真结果说明,改进算法很好地解决了强温变环境干扰下传感网络稳定性控制的问题,提高了控制精度和稳定性。

基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究

针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪,设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案,并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理,以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明:该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°,井斜角精度优于±0.1°,工作温度最高150℃,可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.

连续刚构桥长悬臂挂篮施工现浇段、合龙段结构行为分析

高墩大跨连续刚构桥边跨现浇段施工难度大,安全风险高。为解决这一问题,大跨径连续刚构桥边跨现浇段及合龙段施工时,拟采用接长挂篮来进行边跨现浇段及合龙段的施工。该文针对该工法开展了有限元仿真分析,研究了悬浇挂篮施工现浇段时的力学行为、环境温变对结构体系受力的影响,并进一步提出了解决措施。

温变环境中测试信号传输的仿真及试验

信号传输理论应用于电路网络中,由基尔霍夫定律推导了离散的温度-时间信号传输模型.给出了一种基于电压和电流的迭代算法,分别实现了导线升温、降温过程的信号传输仿真分析.研究表明:测试信号幅值随温度升高而逐渐衰减,在300℃时,幅值衰减了10%左右,而在升、降温并存环境中幅值衰减更加明显.在此基础上,设计了温变环境下的振动测试试验,所得结果与仿真分析结果一致.该研究为提高振动测试信号的精度提供了一种新方法.

非对称环形天线型面稳定性的参数匹配设计方法

为解决非对称环形索网天线在空间温变环境下型面稳定性较差的问题,推导了环形天线索网结构热载荷下的两个平衡方程.为实现索网在空间温变环境下的水平方向稳定,主副索网进行了等张力设计.给出了索网结构进行等张力设计的求解算法,该算法求解时采用最速下降法,比采用直接法具有更好的收敛性.为实现索网结构在空间温变环境下的垂直方向稳定,对主副索网的张力索截面参数进行了匹配设计.利用有限元法对设计进行了验证,结果表明,采用所述方法设计的非对称环形天线索网结构,在极端温度工况下具有很好的型面稳定性.

气压高度表温变环境下的误差建模研究

经过理论分析和反复试验,提出了气压高度表压力误差与温度电压变化率的线性回归模型.通过模型试验获取气压高度表误差模型参数.实时跟踪温度电压变化率,实时自动修正气压高度表在温变环境下的测量误差.经过多次验证,气压高度表补偿后的精度提高约60%,提高了气压表在温变环境条件下的适应能力,进一步拓宽了气压表的应用领域.该误差补偿技术在气压高度表领域具有通用性,而且简单易于实现,适于工程应用.

基于恒温控制的角度传感器设计

为了解决航天航空中角度传感器达到恒温较慢、适应温变环境能力差的问题,设计并制作了一种可以实现快速测量的小型恒温控制系统。本文通过对恒温室结构要求的介绍以及结构模型的建立,且经过设计分析、计算,选定了制作恒温室所需的材料并得到了角度传感器工作在不同温度时快速达到恒温所需的时间。实验结果表明,本系统可以实现快速测量的恒温,也可以达到较好的控温效果,并且具有功率小、体积小、结构简单、操作和控制方法简便、成本低、可靠性强等特点。

基于PLECS的小型风力发电系统热分析

针对偏远山区极端温变环境对小型风力发电机工作性能产生的影响,分析了小型风力发电机的工作原理。从功率损耗衡量工作性能的角度出发,利用PLECS软件平台,以小型风电系统为对象,对开关管进行热分析,得到电路工作失效温度以及对应的阻值。同时分析了温度、负载阻值以及占空比对整体系统功率损耗的影响(低于5%),为提高温变环境下小型风力发电系统工作性能以及相关设计提供参考。