不同海拔下甲醇替代率和主喷正时对RCCI发动机性能的影响

为探究不同海拔条件下甲醇/柴油反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition, RCCI)发动机的运行特性,该研究基于甲醇/柴油双燃料发动机试验台架,试验研究1 800 r/min、100%负荷和3 200 r/min、100%负荷下不同甲醇替代率、柴油喷射正时对发动机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明:不同海拔条件下随着甲醇替代率的增加,缸压和瞬时放热率峰值逐渐升高,燃烧始点和燃烧中心前移,当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption, ESFC)降低,有效热效率升高,NO_x和碳烟排放大幅降低,THC(total hydrocarbons)和CO排放增加。1 800 r/min、100%负荷工况下,甲醇替代率由0增至20%,0、1 000、2 000 m海拔下最大缸压平均增加1.72 MPa,瞬时放热率峰值平均升高25.08 J/(°),ESFC平均降低4.67%,有效热效率平均升高4.90%,NO_x和碳烟排放分别平均降低16.63%和50%,THC和CO排放量分别平均增加142.03、388.18 mg/kg。3 200 r/min下甲醇替代率由0增至7%,不同海拔高度下ESFC平均降低1.76%,有效热效率平均升高1.79%,NO_x和碳烟排放量分别平均降低8.17%和20.70%。海拔高度由0升至2 000 m,1 800 r/min、20%甲醇替代率与3 200 r/min、7%甲醇替代率下,瞬时放热率峰值分别降低4.80和8.08 J/(°),燃烧中心分别推迟1.44°和1.43°,有效热效率分别降低0.82%和0.68%,ESFC分别升高2.10%和1.99%,NO_(x)排放量分别减少10.61%和7.35%,碳烟排放分别增加26.54%和32.12%,THC排放分别升高29.88%和15.45%,CO排放量分别增加22.42%和18.15%。固定甲醇替代率后,随着柴油主喷正时提前,不同海拔条件下缸压和放热率峰值逐渐升高,燃烧中心向上止点靠近,ESFC逐渐降低,有效热效率升高,碳烟排放减少,NO_(x)、THC和CO排放增加。1 800 r/min、15%甲醇替代率下,主喷正时从-1.5°提前至-7.5°,不同海拔高度下ESFC平均降低8.27%,有效热效率平均升高9.08%,碳烟排放平均减少90.94%。为提升高海拔条件下甲醇/柴油RCCI发动机的热效率和燃油经济性,可以适当增大柴油主喷正时。研究结果可为不同海拔环境下甲醇/柴油RCCI发动机燃烧与污染物排放控制优化提供参考。

基于粗颗粒嵌锁点高铁级配碎石振动压实质量控制新方法

为解决基于干密度评估压实质量所存在的压实时间不定、评价指标单一等问题,提出了一种基于粗颗粒嵌锁点的高铁级配碎石(high-speed railway graded aggregate,简称HRGA)振动压实控制新方法。首先,结合力学指标动刚度Krb和修正地基系数K20完善振动压实评估体系,进一步提出了压实控制嵌锁点Tlp指标,并通过室内试验研究了Tlp前后级配碎石的力学性能及适用性;其次,通过振动压实试验建立了Tlp与HRGA的各项性能指标之间的关系,并结合灰色关联度分析(grey relation analysis,简称GRA)算法分析了Tlp的主控特征;最后,基于机器学习(machine learning,简称ML)方法提出了Tlp预测模型,结合三层次优选体系选择最佳Tlp预测模型,并利用SHapley Additive ex Planations(SHAP)可解释性方法对最佳ML模型进行了解释。结果表明:基于Tlp可确定最优振动时间,进而控制压实质量;基于GRA算法明确Tlp的主控特征为填料最大粒径dmax、级配参数b、级配参数m、扁平细长颗粒Qe和洛杉矶磨耗LAA;计算各Tlp预测模型的综合评价指标(comprehensive evaluation index,简称CEI)依次为改进粒子群优化的人工神经网络(artificial neural networks for improved particle swarm optimization,简称IPSO-ANN)模型>改进粒子群优化的支持向量回归(support vector regression for improved particle swarm optimization,简称IPSO-SVR)模型>改进粒子群优化的随机森林(random forest for improved particle swarm optimization,简称IPSO-RF)模型,IPSO-ANN模型最佳;基于SHAP方法得到总体重要性值φ排序为dmax(17.31)>b(13.93)>m(6.59)>Qe(2.17)>LAA(1.54),该结果与GRA算法的结果相印证,表明SHAP方法可提升ML模型的可理解性。该研究成果可为振动压实的质量评估提供新思路,也为振动压实智能化控制提供强有力的理论支撑。

胡家河煤矿综放工作面矿压显现规律预测及主控因素研究

现有工作面矿压显现规律预测方法中,基于数值模拟与统计回归的方法无法实现对工作面矿压显现规律的实时精准预测,深度学习方法存在超参数较多且难以设置、模型训练速度慢等问题。针对上述问题,以胡家河煤矿402102回采工作面采动过程中监测到的煤体内部应力变化时序数据为基础,将基于粒子群优化的门控循环单元(PSO-GRU)应用到回采工作面矿压显现规律预测中。采用PSO算法对GRU进行优化,构建PSO-GRU模型,实现对超参数的自动寻优,从而提高GRU的训练速度和预测精度。以预测结果为依据,采用层次分析法建立402102回采工作面矿压主控因素评价指标体系,将顶板条件、回采工艺、煤层赋存、地质构造确定为影响工作面矿压的一级指标,进一步细分出具有代表性的14个二级指标。测试结果表明:(1)与未经优化的GRU模型相比,PSO-GRU模型的均方误差(MSE)降低了83.9%,均方根误差(RMSE)降低了59.8%,平均绝对误差(MAE)降低了59.0%,决定系数R2提升了28.9%。(2)PSO-GRU模型对矿压数据预测的拟合度达0.980以上,具有良好的非线性拟合能力和泛化能力。(3)地质条件中的煤层赋存因素对回采工作面矿压的影响最大,权重为0.47;可人为干预的影响因素中工作面推进速度对矿压的影响最大,权重为0.13。

主蒸汽压力和床温耦合系统的改进自抗扰控制设计

针对主蒸汽压力和床温耦合控制系统扰动抑制性能差、系统解耦复杂和参数整定困难的问题,提出一种耦合改进自抗扰控制(CIADRC)。首先,建立耦合系统近似积分串联模型,在此基础上构造耦合自抗扰控制;然后,在各前馈通道串联前馈补偿器,解决耦合系统大惯性、大时滞导致线性扩张状态观测器(LESO)信号不同步问题;同时,提出定量化参数整定公式,简化参数调节;最后,在主蒸汽压力和床温耦合系统中与PID、ADRC、模型辅助ADRC(MADRC)进行仿真对比。结果表明,提出的CIADRC在定值跟随、抗扰动上均具有明显的优势,且具有广阔的工程应用前景。

基于遗传算法的模糊控制器动态优化方法

为了克服电厂主蒸汽温度被控对象的大迟延性、模型不确定性和时变性，提出了一种新的基于遗传算法（GA）的动态模糊控制器优化方法．该方法根据被调量的当前偏差值和偏差变化值的大小，采用改进的遗传算法和错时修正的方法，每次只对模糊控制规则表中的一个当前被激活的控制量修正值进行优化，对模糊控制器控制规则表中的数据进行实时在线的动态优化．仿真结果表明，当主蒸汽温度被控对象的模型参数变化10％时，采用该动态优化方法的模糊控制系统可以将主蒸汽温度动态偏差控制在-3～3℃，调节时间缩短了至少40％，主蒸汽温度控制系统的动态特性得到了有效的改善．

自适应内模控制在主蒸汽温度控制系统中的应用研究

主汽温被控对象是一个典型的变时滞、变参数对象,该文提出了对象时滞与蒸汽流量之间的关系,并以火电厂主汽温被控对象为参考模型设计自适应控制律,使控制器内部模型的参数逐步逼近被控对象的参数直至相等,同时根据内部模型参数的变化随时整定控制器的参数。控制器采用内模控制结构,并在集散控制系统上实施。应用结果表明,在参数不匹配和出现负荷扰动的情况下,控制系统均有满意的控制能力。

数字集群系统离散接入主控信道的性能分析和评价

分析了数字集群系统的离散接入原理和性能。根据系统的初始呼叫强度和离散接入帧长推导出系统主控信道总的业务量、接入时延及每时隙的平均接入个数 ,并分析了离散接入帧长对上述参数的影响。所得结论对于数字集群系统的开发具有实际意义。

惠民凹陷南部地区断层输导与封闭性能研究

断层是惠民凹陷南部地区油气运移的主要通道,主要油源断层的输导与封闭性决定了该区油气富集程度。利用断裂活动期与油气运移期的匹配关系,研究了该区主要断裂输导与封闭性能的时间变化规律,活动期断层对油气起输导作用,静止期其输导与封闭性能受到很多地质因素影响。采用定量方法对该区夏口断层、营子街断层、玉皇庙南断层的封闭性进行单因素研究,并利用模糊评价方法,分别对其进行了综合评价。结果表明,该区断层静止期,沿断层走向,其输导与封闭性能具有一定的变化规律。沿夏口断层走向,夏23—夏37井区附近封闭性差,夏37井区附近封闭性中等,夏37—夏224井区西侧封闭性较差,夏224—夏223井区附近封闭性中等,夏口断层的最东段封闭性变差;营子街断层自西向东封闭性由差变好;玉皇庙南断层的封闭性整体较好,但是断层东、西段封闭性好,中段封闭性差。该区断层输导与封闭的主控因素有断层活动性及断距、断层走向与倾角、泥岩涂抹系数。

改进的模糊Smith串级主汽温控制仿真研究

针对电厂主汽温被控对象大惯性、大迟延和时变的特点,提出一种带Smith预估器的模糊PID串级控制系统。主回路采用含有滤波作用的改进的Smith预估器实现对迟延的补偿,降低了Smith预估器对模型精度的要求。结合模糊控制良好的非线性优点,主控制器采用模糊自整定PID控制器,对PID参数在线进行调整。仿真实验表明,该控制方法在正常工况和参数变化的情况下,超调量和调节时间等方面都有所改善,提高了控制系统的鲁棒性和抗干扰能力。

空气分离生产过程强制阀工序测控系统

论述了空气分离生产过程中强制阀工序测控系统的控制要求知软、硬件设计，并介绍了本系统在抗干扰方面的一些举措．

电站过热汽温系统的内模PID控制及其仿真

针对火电厂过热汽温对象的大惯性、大迟延、时变、不确定的特点,基于一阶加纯滞后模型,将一种改进的内模PID控制方案应用于火电厂过热汽温的控制,并给出了设计步骤及各参数在线计算公式。该方案结构简单,易于在DCS中组态实现。对某超临界600 MW直流锅炉过热汽温系统4种典型工况进行仿真控制表明了该方法的优越性,其过渡过程时间短,无超调,适用于大惯性、大迟延过程的控制,控制效果明显优于串级PID控制,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

适用于串行供电网络的区域备用电源自动投入系统

针对实际电网中普遍存在的串行供电网络,提出一种在调度主站实现的区域备用电源自动投入(简称备自投)系统。该系统综合利用全网信息,有效解决串行供电网络故障时的恢复供电问题。系统能自动识别串行供电变电站数目,并且能处理双回线、母联分位运行等情况。文中基于电网调度自动化系统实现区域备自投功能,并利用其调度员培训仿真模块进行区域备自投逻辑测试。系统经过严格的逻辑测试和现场开环测试,已经在永煤电网投入开环运行。

基于自抗扰技术的主汽温控制系统

研究新型实用非线性自抗扰控制技术(ADRC)在电厂主汽温控制系统中的应用。ADRC的主要特点是利用非线性状态观测器(ESO)对系统模型的扩张状态(即系统模型不确定性和未知外扰的总和)进行实时估计,并在控制信号中将其补偿,具有超调小、收敛速度快、精度高、抗干扰能力强、算法简单等特点。应用自抗扰控制器,针对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主汽温被控对象设计自抗扰控制系统并进行仿真研究,结果表明自抗扰控制器的强鲁棒性和抗干扰性使得汽温控制系统在不同负荷下均获得很好的调节品质。

基于传递函数模型的油田产油量预测方法

针对油田产油量预测方法无法考虑因素动态关系的局限性,首次应用时间序列传递函数模型建立了考虑因素动态关系的多因素油田产油量预测模型。应用传递函数模型的原理并按照建模步骤,以胜利油区某油田新井产油量预测为例,说明了传递函数模型数据准备、模型识别、参数估计、诊断校验及预测过程。研究结果表明,该预测模型既能在繁杂因素中剔除无关因素的干扰,识别影响油田产油量预测的主控因素,又能考察变化非同步且具有滞后性的因素动态关系;拟合程度好,预测精度高达98.4%。

断陷盆地次生气藏成藏主控因素及成藏模式--以王府断陷泉一段-登娄库组碎屑岩气藏为例

基于王府断陷次生气藏源岩、断层、储层、盖层时空配置及储层非均质性等,分析断陷盆地天然气成藏主控因素,建立成藏模式。结果表明:近源反向断—砂垂向和远源不整合面侧向运移输导是主要运聚方式,天然气富集于Cs11、Wf1、C9井区。烃源岩、断层、储层及盖层的合理时空匹配关系控制天然气成藏,层位不同,成藏主控因素存在差异。储层非均质性影响有效储层分布,间接使气水关系复杂化;层间非均质性导致渗透性砂体呈透镜状分布;层内非均质性使储层存在向上变差、向下变差及内部夹层等类型。全区主要发育断阶—背斜型、断鼻—复合型2种成藏模式,断阶—背斜型成藏模式最有利。该结果可为王府断陷老井挖潜提供地质依据。

一种基于移动环境的混合乐观实时事务处理策略

随着移动计算技术的快速发展,移动环境下涉及到实时事务处理的应用需求正逐渐增长.由于移动环境下固有特性:高的网络延迟、频繁的断接性和移动性等,采用传统的事务处理技术,在移动环境下很难满足事务的截止期要求.提出了一种基于高优先级两段锁的混合乐观实时事务并发控制协议(HORTCC-SHP2PL).该协议在移动实时事务处理中将乐观并发控制和高优先级两段锁结合起来,利用两阶段提交协议实现移动实时事务的全局提交.为了进一步减少移动实时事务重启的数目,在并发控制协议中引入了相似性的概念.仿真实验显示,与分布式高优先级两段锁(HP2PL)比较,HORTCC-SHP2PL明显地减少了实时事务错过截止期的比率,提高了事务的并发度,能更好的满足移动实时事务截止期的要求.

一种多粒度锁的事务并发控制算法

研究了一种基于多粒度锁的并发控制算法,包括其多粒度锁锁、锁表数据结构及锁操作的算法步骤。算法可以降低冲突发生的概率和事务的夭折数,减少事务重启,有利于满足事务截止期的要求,提高事务的并发度。在验证算法有效性时,通过测试类对内存数据库记录的插入速度、索引查找的速度、记录的删除速度三方面的性能进行了测试,结果表明,事务并发控制优化算法对内存数据库性能的提升是有效可行的。

冲击地压能量分布主控因素数值模拟研究

基于开挖掘进时煤岩体易积蓄能够引发冲击地压的弹性能,其能量的积蓄与开挖时间及空间状况因素密切相关。为明确开挖工程时对影响弹性能积蓄的因素及主次关系,以城山煤矿"7·16"冲击地压事故为实例,分析确定了开挖时间、煤层上方采空区、顶板强度3个因素对于弹性能积蓄的影响,并利用FLAC3D数值模拟软件对能量进行计算和提取,得到了不同因素对于弹性能分布的影响程度。结果表明:以上3个因素均会对煤岩体中弹性能的积蓄产生影响,各因素对于能量分布的影响程度由大到小依次为煤层上方采空区、顶板强度、开挖时间,因此断定煤层上方采空区为该矿此次事故发生的主控因素。

对教师合理控制教学的若干思考

教师对教学的合理控制,内容包括目标控制、内容控制、时间控制、程序控制、策略控制和情境控制等,它是为让教学活动有目的、有序、有效地进行而实施的具有社会意义的行为。科学控制具有弹性和灵活性,符合有效教学原理,契合主体性教学。

多重网络型船舶主机遥控仿真系统的设计与开发

轮机模拟器是现代化航海教育的必备设施,其中最重要的子系统是船舶主机遥控仿真系统.文章介绍了船舶主机气动操作系统的实时仿真构思、多重网络的硬件结构组成、仿真系统功能和软件编程思想,详细阐述了该系统的实时在线仿真、离线单步运行和任意时间比例尺连续运行特点.