基于Unity 3D的钻井工程三维动态仿真

以石油钻井井场为原型,对井场的设备布局、结构、运动过程等进行剖析,实现对石油钻井井场设备的动态仿真。通过3D max软件建立了井场的三维模型、优化模型并且搭建出整个井场的虚拟场景,将建立好的模型导入Unity 3D软件中,并且利用Unity 3D软件建立沙漠地形、天空、树木等虚拟场景的必需元素。借助软件自带的脚本编程功能和物理引擎对石油井场的设备运动进行动态仿真和交互设计,实现了对虚拟场景中的设备模型平移、后退、旋转等运动控制,完成了石油钻井八大作业系统。起升钻柱实验结果证明,所设计的钻井工程三维动态仿真系统具有良好的三维性、交互性和逼真性,为建立石油钻井虚拟仿真培训平台奠定了基础。

基于全站仪的无轨测量技术在接触网工程中的应用

测量是铁路供电系统中首要的接触网工程,也是最重要的施工环节之一。随着轨道交通带给人们更多便捷的出行方式和潜在的经济价值,每个城市都在大力发展轨道交通。为了加快施工进度,每条线路施工工期较为紧张。因此,文章将引进一种结合Excel和CAD使用全站仪进行接触网现场测量的方法,并结合实际工程,探索该测量方法应用的可行性和经济性。

基于改进二进制PSO配电网动态重构

随着分布式电源的不断接入,配电网中的负荷和电源都在不断地变化,传统的计算方法存在收敛速度慢,易陷入局部最优的问题。本文通过应用信息熵对日负荷曲线进行时段划分,以网络损耗最小为目标函数建立配电网重构模型,针对传统PSO收敛较慢,易陷入局部最优的问题,提出结合禁忌搜索算法对PSO进行改进,通过设置禁忌表提高算法全局搜索能力;结合破圈法对拓扑结构进行约束,减少无效拓扑的出现,加快算法的收敛速度。通过IEEE33节点配电系统重构仿真,验证改进粒子群算法的可行性和有效性。

基于数学形态学的焊接熔池图像边缘提取技术研究

针对在数学形态学熔池图像边缘提取时二值化过程中边缘信息严重丢失的问题,提出一种改善方案:使用局部自适应方法进行二值化,然后通过中值滤波、建立连通区域并搜索填充得到最终二值化后的图像;选择合适形状和尺寸的结构元素,用4种数字形态学基本运算组合的边缘检测算子对二值化后的图像进行边缘检测。仿真结果表明,该方法可以很好地保留熔池边缘信息,并能提取出更加准确的焊接熔池图像边缘。

铠装测井电缆传输性能的研究

铠装测井电缆线不仅起到连接井下仪和地面仪进行数据传输的作用,还要承担下井仪的承重力。通过使用高速遥传模块实验分析,得到不同电缆的传输速率也有差异。分析了电缆传输性能的影响因素,主要有电阻、信噪比、串音干扰、码间干扰等的影响。高速传输系统使用正交频分复用(OFDM)、正交振幅按键(QAM)和自适应(SRA)等关键技术,采用一种TC-PAM编码调制方式来完成数据的传输。最后提出了相关的应对措施,使得信号传输性能更佳。

智能无功补偿技术在电力自动化中的应用

我国经济的快速进步,使得各行各业的智能化有了空前的发展。以电气为主要能源的产品设备,成为我国工业化发展的内在推力。互联网技术的进步,也让居民对于电力能源的需求不断扩大,促使电力能源问题引发研究学者共同关注与探讨。为了降低电力能源消耗,智能无功补偿技术开始广泛应用于电厂中,为社会能源的可持续发展做出了突出贡献。

基于电气距离分区的配电网动态无功优化

为解决含分布式电源的配电网动态无功优化问题,考虑不同时刻日负荷以及分布式光伏、风电的出力水平不断变化,以节点电压是否越限为判断依据设计了2种优化方案。在多目标无功优化模型的基础上,若节点电压越限,通过节点之间的电气距离、联通情况以及区域直径对配电网进行快速分区处理,根据分区结果,调节电压越限区域内分布式电源的无功出力,利用改进差分进化算法进行局部无功优化,输出Pareto最优解;若节点电压不越限,对配电网整体进行无功优化求解,调节分布式电源的无功出力,获得Pareto最优解。通过算例分析验证了本文所提算法和优化方案的可行性。

分布式光伏接入的配电网无功优化研究

针对分布式光伏接入配电网之后引起网络的潮流方向发生不确定性改变,节点电压存在越限风险,提出光伏无功出力与静止无功发生器(SVG)协调控制的控制策略。以网损、电压偏移最小为目标建立多目标优化数学模型,与以往多目标优化算法需将多目标转化为单目标问题求解不同,采用基于Pareto最优解的多目标粒子群优化算法。为保证解的多样性,防止算法早熟收敛,依据拥挤距离排序法形成每个粒子的小生境,采用小生境共享机制更新粒子位置,提高粒子适应度,同时将外部档案维护和全局最好位置选取相结合。最后,在IEEE 33节点配电网系统中加入光伏、SVG、电容器组,对不同方案进行算例分析,仿真结果验证了所提控制策略及改进多目标粒子群算法的有效性。

永磁同步驱动电机的滑模控制研究

为了提高连续波泥浆脉冲器驱动电机调速系统转速响应的速度以及系统的鲁棒性,提出了一种改进变指数趋近律。此趋近律相比于传统指数趋近律没有增加新的参数,却达到了减小抖振和提高抗扰性能的目的,其可行性在理论上得到了证明。基于改进变指数趋近律设计了速度环滑模控制器,并进行了仿真分析与实验验证。结果表明,基于改进变指数趋近律的速度环滑模控制器可以有效提高电机的转速响应速度、抗扰性能,并减小了抖振。

基于并行禁忌搜索算法的配电网重构

针对配电网重构过程中编码复杂和计算效率低等问题,采用并行禁忌搜索算法通过设置多个禁忌长度对解空间同时进行搜索,提高了搜索效率。在设计邻域结构时,采用N维坐标系的编码策略对网络中开关进行编码,其中坐标系的维数对应网络中联络开关的个数,在每维坐标中针对每个状态量分别进行加1和减1操作,对应网络拓扑图中的开关的移动操作,在该种邻域结构下进行寻优并得到全局最优解。最后采用2个IEEE经典算例进行仿真,验证了该算法的可行性。

基于K-均值聚类的典型场景配电网动态无功优化

为了能够根据一条10 kV线路全年负荷变化的实际情况,模拟在负荷变化下动态无功优化的处理情况,以投资收益最高为目标函数,并采用罚函数对节点电压越限加以约束,建立一个同时考虑系统经济性和安全性的综合数学模型。对某地区全年的负荷变化样本进行聚类分析和典型场景构建。在此基础上,采用蚁群算法进行动态无功优化计算,确定了最优补偿方案。采用IEEE 33标准节点系统进行验证,仿真结果表明,配电网动态无功优化的综合运行成本更低、网络损耗更小、电压更稳定。

基于高分辨率时频面滤波的动液面信号识别与提取

提出采用具有高分辨特性的同步挤压小波时频变换来获得含噪动液面信号的时频分布,从时频平面上识别出动液面信号的时频能量分布并将其截取出来,采用同步挤压重构公式得到滤波后的动液面信号,根据该信号波形出现大幅突变的位置(采样点序号)和采样频率即可确定其出现的时刻点.通过与采用小波变换取得的时频平面相对比,同步挤压小波时频平面的分辨率更高,对动液面信号的识别能力更强,能够有效提取出动液面信号,更准确地获取其开始出现的位置.

基于NSGAⅡ的交直流系统无功优化

在交流系统与直流系统互联以及大规模分布式电源并网中,传统以网损或电压稳定性的单一目标函数已经无法满足电网优化的需求。为此,以交直流系统总网损和节点电压偏移量作为目标函数构建多目标交直流系统模型,在传统遗传算法加入快速非支配排序方法,并且在遗传过程中采用精英保留策略防止优良个体的丢失,从而求解得到多个pareto非劣解集。对IEEE30节点系统标准算例进行验证,所得结果验证了所提方法的可行性。

一种多传感器的公交车智能系统设计

以STM32F103C8T6作为控制核心,通过HC-SR04传感器实现公交车的测距避障,红外对管传感器实现上下乘客检测,霍尔传感器实现速度测量,温湿度传感器实现车内温湿度检测,气体传感器实现车内有害气体的检测,BY-F610语音播报实现超速提示、人数上限提示和火警提示等。结合软件设计,实现公交车的智能运行并将传感器检测的数据通过LCD实时显示。

基于LADRC的APF在电动钻机电网中的研究

针对电动钻机电网中有源电力滤波器(APF)滤除谐波时响应速度慢以及电流实时跟踪性差的问题,将自抗扰控制技术用于有源电力滤波器的电流跟踪控制。根据电动钻机电网结构建立了一种三相四线制并联型APF的数学模型,并依据其状态空间模型设计用于APF电流跟踪控制的一阶线性自抗扰控制器。自抗扰控制方法将系统内部模型的不确定性与系统外部扰动统一视为系统的未知干扰,通过线性扩张状态观测器来估计,然后利用线性状态误差反馈控制律进行补偿,以保证补偿电流能实时跟踪指令信号的变化。与PID控制进行仿真结果对比表明,使用线性自抗扰控制能有效提高APF的电流跟踪性能和谐波补偿性能,验证了该控制策略的有效性和优越性。

基于粒子群算法的BP神经网络在地下水位预测中的研究

地下水位是衡量生态环境优劣和地下水资源的一个重要指标。因此预测地下水位对水资源的合理调度具有十分重要的意义。本文利用粒子群算法优化BP神经网络,建立地下水位预测模型。通过实例仿真,证明了该粒子群-BP神经网络模型的预测精度较好。

基于AD630的锁相放大器的设计及应用

针对工业生产、医学研究等领域微弱信号难以检测等问题,设计了一种锁相放大器用来检测微弱超声信号。该设计是以AD630作为核心器件,通过采用平衡调制器件AD630实现对微弱信号的调制与恢复,有效解决了传统放大器信噪分离能力弱,无法解决微弱信号检测这一根本问题。实验结果表明,该设计不仅信号提取的精度高,而且电路结构简单,可实现对微弱信号的检测。

基于MATLAB的声场作用仿真分析

管道原油中(尤其是稠油)的蜡沉积现象是长期困扰原油生产和运输的一个难题,因此管道原油降粘除蜡在原油管道输送过程中非常必要。超声波是一种有效的降粘、除蜡方法,为了增大管道内声场覆盖范围、声场强度,提出阵列式超声波清蜡方法,给出了超声波阵列结构,讨论了超声探头与管道耦合的方式,深入分析了2*2型与3*3型两种阵列结构的特性。通过Matlab仿真工具对单个超声探头、2*2型与3*3型阵列结构的声场模型进行声物理场的远场、近场数值仿真,仿真结果显示:声波频率为20kHz时的超声空化作用最优,2*2型与3*3型有效声场范围大小几乎一致,但2*2型声强的高强度范围更大。研究结果对阵列超声结构布局和工作参数的选择有着指导作用。

不同介质下油水两相流含水率测量模型构建与仿真

利用comsol多物理场仿真软件,对感应式磁声耦合技术构建含水率测量模型,并且进行仿真分析。研究根据不同介质溶液电导率的不同,分析不同介质溶液在磁场中产生对应的感应电流以及洛伦兹力的大小不同。模型中选择的线圈材质、激励信号频率、幅值等不变的条件下,仿真结果证明不同介质溶液在磁场中产生的感应电流和洛伦兹力的大小与该溶液的电导率大小成正比,此结果与理论推导一致。根据纯油/油水混合物/纯水三种不同介质的电导率和含水率成正比,为后续根据溶液在磁场中激发的感应电流和洛伦兹力的大小推断油水两相流电导率的大小以以及含水率多少提供依据。

基于JSP的网站商品信息管理系统设计

互联网的时代中,每个人离不开网络和计算机。如今,面对琳琅满目的网络商品信息资源时,大多数用户难以在分散的网站信息中,快速便捷的挑选出所需的商品信息。针对此问题,设计出一种以数码相机为例的商品信息管理系统,以便于满足用户选到心仪商品的需求。该系统建立B/S系统应用原型,对初始原型系统进行需求迭代修正,运用MySQL数据库对商品,用户等信息进行存储分析,JSP技术开发建立网上营销系统,从而构建出满足消费者需求的管理系统。