基于Pitzer模型的复合盐水完井液低温相平衡计算

结晶点是混合盐水完井液的主要性能指标,绝大部分文献和手册只提供了单盐的结晶点数据,混合盐数据只有通过实验才能得到。通过数学模型计算混合盐水的结晶点可省去大量的实验工作,并为完井液组成优化提供依据。采用Pitzer模型和Spencer模型参数进行了完井液常用的NaCl、KCl和CaCl_2的单盐及二元混合盐体系的固液相平衡计算。通过文献数据和实验数据验证了计算结果的可靠性。验证结果表明,在25℃以下时,计算值与文献值的相对标准偏差均小于0.1,能够满足完井液研究和施工设计的需要;25℃以上时,KCl的单盐体系计算偏差变大,需调整KCl的Pitzer参数再进行相平衡计算。

基于磁流变阻尼器的结构仿人智能控制方法研究

基于磁流变液在磁场下由流体变为粘塑性体的特性,磁流变(magnetorheological,MR)阻尼器可以通过很小的外部电流(20~50 W)提供可观的阻尼力,是一种重要的半主动控制装置。PID控制是振动控制领域应用最早的控制算法之一,为实现其在结构振动控制中的应用,文中在传统PID控制的基础上,提出了一种仿人智能PID控制算法,用于磁流变阻尼结构的振动控制。所提出的算法可以根据输入信息来识别被控系统所处的状态、动态特征及行为,并模仿人的智能控制决策行为来控制MR阻尼器的输入电压。为评估该方法的性能,以一个3层框架为例,分别对无控制、被动控制(Passive-off/Passive-on)、PID控制、仿人智能PID控制以及理想主动控制下的减震效果进行对比分析。结果表明:基于MR阻尼器的仿人智能PID控制对建筑结构的振动控制效果较好,超过了2种被动控制和传统PID控制,而且在某些方面可以达到甚至超过理想主动控制的性能。

基于磁流变阻尼器的铁道车辆模糊半主动控制

研究了基于磁流变阻尼器的铁道车辆半主动悬挂系统的控制方法,建立了50自由度的车辆多体动力学模型和磁流变阻尼器的Spencer模型。运用模糊控制方法设计了基于车体加速度和速度反馈的模糊控制器,利用电压控制函数和滞回特性分离法建立了磁流变阻尼器的逆模型,用于预测控制电流。采用数值仿真方法研究了基于磁流变阻尼器的模糊半主动悬挂系统的特性,分析了装用半主动悬挂系统车辆的动力学性能。仿真结果表明：采用基于逆模型的模糊控制方法,阻尼器实际阻尼力能有效跟踪控制系统的期望阻尼力。相对于被动悬挂,基于磁流变阻尼器的模糊半主动悬挂系统能够有效地减小车体1-10Hz范围内的振动,改善车辆的运行平稳性。当车辆运行速度为250km·h^-1时,振动加速度减小53.3%。当车辆运行速度为100-300km·h-1时,车辆运行平稳性指标改善率为6%-9%。