潮流发电系统的无传感器自适应神经元控制策略

在恶劣的海洋环境中,潮流发电系统的非线性、外部干扰和传感器故障等关键问题,使潮流发电机组难以准确运行于最大功率点处。为了提高潮流发电系统的能量转换效率和可靠性,提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)的自适应神经元控制(adaptive neural control,ANC)方法。考虑到湍流和浪涌扰动对潮流发电装置转子速度跟踪的影响,利用MRAS无传感器方法对ANC控制器的输入进行预处理,以准确获取潮流发电机组的转子速度信息;同时引入自调整灵敏度系数,设计神经元速度控制器自适应机制,提高系统的动态跟踪响应和抗干扰能力。仿真结果表明,所提控制策略可以提高潮流发电系统的功率捕获效率,具有良好的自适应性和可靠性。

基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统设计

针对城市道路双向交通需求不均衡的潮汐交通问题,设计了一种新的基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统。通过局域网实现两台工控机间的独立运行,给出系统结构。介绍了控制逻辑,通过视频交通图像获取车辆平均速度、交通流量等数据。以计算交通饱和度,选择道路双向饱和度的加权切换动态控制方式对潮汐车道进行自适应控制。按照车道交通状态中两个方向的饱和度,把潮汐车道交通状态划分成五种情况,通过枚举法对模型进行求解。依据潮汐车道交通特征,把全部车道配置看作解空间,把双向车道交通饱和度与流率看作输入量,实现模型求解。实验结果表明,所设计系统综合延误低,车辆排队长度少,在中高密度交通流下也可有效实现控制。

自适应压力调节容积控制通气的研究

提出一种自适应控制方法,用于实现压力调节容量控制(PRVC)通气。在确保设置潮气量条件下,通过压力、流速、潮气量和时间的关系计算出最小吸气气道压,用控制函数将通气系统转化为一阶系统,继而采用自适应方法实现PRVC控制。本研究分析了呼吸回路顺应性对通气效果的影响,并在国内某型号呼吸机气路和模拟肺ASL5000组成的平台上进行试验,结果表明:所实现的压力调节容量控制通气潮气量,控制精度在3%以内,气道压平台保持平稳,病人肺顺应性越小,呼吸回路顺应性对潮气量影响越大。

基于PLC的交通锥筒收放系统设计

针对国内大城市潮汐车道对交通锥筒自动收放系统的需求,设计了基于PLC的交通锥筒收放系统。采用PLC主从站结构,共使用5轴输出,控制4台伺服电机与一台步进电机,人机交互采用工业触摸屏实现,完成各项作业参数的设置,实现了路面交通锥筒的自动放置与捡拾过程,提高了工作效率。经现场测试,本系统可以满足潮汐车道对交通锥筒自动收放控制系统的需求。

海洋潮流能发电机组控制系统开发

海洋潮流能是一种清洁的可再生能源,开发海洋潮流能对缓解能源和环境问题具有重要的意义。潮流能发电机组控制系统是潮流能发电的关键技术之一。文中介绍了潮流能发电机组控制系统的组成和采取的核心控制技术。从硬件电路设计和软件程序开发2个方面详细说明了潮流能发电机组控制系统中蓄电池充放电控制、能耗负载控制和自动变桨距控制的原理。实验结果表明所开发的控制系统能够保证发电系统可靠、安全、稳定地运行。

呼吸机及其远程控制系统技术进展

介绍了实验动物用呼吸机、液态通气呼吸机、转运与睡眠辅助呼吸机、高频通气呼吸机、睡眠监测呼吸机和智能通气病床等各类型呼吸机,分析了呼吸机远程控制系统的进展,应用计算机控制系统的方法,解决了自动检测患者自主呼吸进而进行合理的比例通气的要求。指出了呼吸机一体化、智能化、产品多样化的未来发展方向以及高档次的呼吸机会朝着满足特定疾病需求的方向深入发展。

分析及优化雨洪潮遭遇下城市水系排水防涝系统

以福建省沿海城市P的北洋区域作为研究区域,利用SWMM模型模拟30年一遇最不利24h降雨遭遇洪潮时,区域现状城市水系排水能力以及内涝分布情况;并通过模拟的结果,对区域本底水系进行调整。通过优化水系排水方向、重构排水防涝河网以及改造新增蓄涝区来完成城市排水防涝系统的优化。优化后的排水防涝系统可将现状南北向排水调整为东西向排水,减弱潮汐顶托作用,并以最佳主干河道规模和新开排放口数量,提升水系调蓄和排水能力;最后确定蓄涝区位置与调蓄容积,收纳剩余因潮汐顶托而产生的涝水量。结果表明优化的排水防涝系统有效的解决了现状4195.42万m^3的涝水量,并将洪水排放水量提升了2.25倍,水系排水能力得到了较大加强,P城市北洋区域排水防涝问题被有效解决。

黄浦江河口潮汐物理模型控制与测量技术

随着计算机和自动控制技术的发展,河工物理模型控制与量测技术也取得了快速进展.在对河工模型量测与控制技术进行回顾的基础上,以黄浦江河口潮汐河工物理模型为例,介绍了潮流河段上边界采用轴流泵进行双向流量控制、下边界采用潜水泵进行水位控制的新技术.

平原感潮河网闸群防洪体系优化调度模型研究

针对平原感潮河网的水文水力特性、闸群结构型式及运行调度方式复杂多变等特点,基于一维非恒定流河网水动力学方程,提出了改进的双向迭代内边界控制法求解含有闸、堰的汊点方程,并建立了河网闸群防洪体系优化调度模型。模型经天津市永定新河闸群调度实测资料验证,计算结果与实测资料吻合良好;并应用于该闸群防洪体系的优化调度计算,可根据管理部门提供的各闸调度原则、水文拍报条件以及调度目标确定闸门的启闭时间及方式,为河网闸群综合管理提供有效的决策支持。

对虾高位池循环水养殖系统对水质调控效果研究

为了改善高位池对虾养殖水质,降低养殖环境污染,提高产品质量安全,对自主研发的高位池循环水养殖系统调控对虾养殖水质的效果进行研究,设计了3个不同循环量(20m·3h-1,T1)、(40m3·h-1,T2)、(60m3·h-1,T3)水处理系统进行高位池试验。结果表明,不同处理量的循环水系统均能有效地降低水体中NH4+和NO2-,T1、T2、T3对NH4+的相对消除率分别为46%、56%、57%;对NO2-的相对消除率分别为38%、34%、54%;各处理组对NO3-均没有明显的消除作用。T1、T2对PO34-无消除效果,T3对PO34-的相对消除率为36%。T1对COD无消除效果,T2、T3对COD的相对消除率为9%、15%。综合比较可知,60m·3h-1循环水处理系统对改善水质效果最好,40m3·h-1次之,20m3·h-1最差。

天津宁车沽防潮闸计算机监控系统

设计了一种以西门子公司CPU226 PLC为核心的分布式闸门监控系统。该系统巧妙地利用 了双自由口通信,合理设计了总线协议,使硬件配置达到最优,经济地构建了总线监控网络。系统 的上位机还具有过闸流量计算公式自动修正的功能。

概化弯道段潮汐模型系统设计与制作

根据典型弯曲型河口段的宽浅边界形态、水力条件及潮汐特征,依据相似理论确定模型的基本几何及水力参数。分析了河工模型的最大允许变率,借助重力和紊动阻力相似准则确定模型的各项控制比尺。模型由上游延伸段、河道试验段与下游潮汐池组成。采用W形波纹凹槽方式加糙,使模型糙率达到了试验要求。实测资料验证显示了概化模型的合理性。

涌潮水槽全自动化测控系统开发及应用

由于传统涌潮水槽测控系统涉及仪器多、采样频率高、数据量大、涌潮控制与数据测量分离,需要采用多台计算机工作,影响到了数据测控的同步性。基于一体化测控思想,将涌潮水系统涉及的通讯接口全部换为RS485,建立统一规范的通讯网络。开发了涌潮水槽全自动一体化测控系统,实现了涌潮实验与数据测控的同步,解决了涌潮流速、水位快速变化过程中数据同步采集与坐标定位等问题。实例应用表明,新开发的系统测试结果与实际情况相符,并可推广至水流、泥沙及波浪等其它水槽实验中。

大型潮汐河工模型适时加沙控制系统设计与应用

潮汐水流断面输沙率在潮周期过程中一直处于变化之中,在潮汐河工模型中进行精确加沙是一个难题。为提高加沙控制精度和自动化水平,在长江口深水航道三期工程航道回淤预测河工模型上,设计开发了自动加沙控制系统。该系统以计算机控制技术为核心,辅以机电技术和管道结构设计,实现了对整个试验过程的适时加沙控制,能够适应潮汐水流要求加沙适时变化的特点。实际应用后,效果良好,具有推广价值。

滩海油田井下安全控制系统的研制与应用

国内海上油气井应用的安全控制系统主要依靠引进。经过3年多的研究,研制成功了适合于不同管柱类型的井下安全控制系统,与国外同类产品相比,它具有结构简单、操作方便、安全可靠等特点,经过多口海上油井的现场试验与应用,已取得显著的经济效益和社会效益。本文介绍井下安全控制系统的结构设计,工作原理,特点,现场试验和应用情况。

平原感潮河网地区防汛减灾能力评价指标体系研究——以上海市为例

平原感潮河网地区极易遭受流域洪水、区域暴雨、台风、高潮等多重袭击影响,防汛情况复杂,通过开展防汛减灾能力评价可以科学反映地区抵御水灾的能力。以上海市为例,建立了上海市防汛减灾能力评价指标体系,共分3个层级、2个一级指标、7个二级指标、27个三级指标,以期对其他相关地区防汛减灾能力评价体系的建立提供借鉴。

基于预测控制的电厂取水口物模实验的仿真研究

针对广东沙角发电总厂A厂取水口泥沙淤积情况比较严重,曾发生了两次取水口塞堵事件,造成了电厂不能正常运行的严重后果,利用大型实验水槽系统对A厂的取水口泥沙淤积和冷却水进行了物理模拟实验的仿真研究。为了模拟水流的涨落潮变化过程,本实验将模型规划为双向进出水的形式,在上下游同时进行流量控制和水位控制。本文利用一种新的潮控方法,并对潮流的控制采用双变量广义预测隐式自校正控制算法,在长达6天6夜的连续运行情况下,表明该方法使用可靠、精度高,而且重复性极佳。

平原感潮河网城市通江口门施工度汛方案研究

为了增加城市的防洪能力,现有的部分通江口门闸站工程需要进行改扩建,施工期间区域排水条件将会发生变化,亟需制订科学度汛方案以确保城市的防洪排涝安全。为此,以张家港市通江口门太字圩港闸站改建为例开展施工度汛方案研究,根据研究区的水文水力特性及防洪布局,提出连通水系、增设泵站及开挖导流明渠等施工度汛措施,拟定不同工程组合方案;基于MIKE11构建研究区水文水动力模型,计算分析了通江口门改建的必要性及围堰施工对区域防洪的不利影响,比选不同方案对城市防洪排涝的影响。结果表明,通过相关措施的合理布局和工程规模的科学设定,可有效满足施工期间平原感潮河网城市的防洪排涝要求。

水平轴海流能机组传动链主动阻尼控制技术

为了减小海流能发电机组在弱阻尼状态下的传动链谐振,借鉴风电领域的动态加阻技术,为海流能传动链设计主动阻尼控制器,通过海流能发电机组的转矩控制系统,给发电机施加和转速波动方向相反的波纹转矩.主动阻尼控制使传动链系统极点远离虚轴,为传动系统增加等效阻尼,减小谐振.为了准确得到传动链的低阶模态,利用多体系统法和有限元仿真方法,对传动系统的参数进行辨识,根据传动系统拖动实验的转速波动信号,对理论分析的结果进行验证.通过Matlab/Simulink的建模仿真以及650 kW海流能机组在低流速工况下的等效海试实验,验证了主动阻尼控制对传动系统的有良好的减振效果.

潮流能发电监控系统的虚拟显示器设计

本文以数字信号处理器芯片、复杂可编程逻辑器件及USB接口芯片为主要硬件设计一个虚拟显示器,用于显示潮流能水轮机的扭矩、速度以及水流速度、方向等关键参数。该显示器由信号调理、A/D变换、逻辑控制、数据处理等部分组成,还通过USB总线与主机连接。仿真结果表明,虚拟显示器的功能加载与更新能够由软件实现,具有实时显示、操作灵活、多功能等优点。