基于无奇异边界元法波物相互作用数值模拟

为了解决传统求解非线性波物相互作用计算量大和精度低的问题,采用时域二阶势流理论方法,对三维非波物相互作用问题进行研究.自由表面边界条件考虑到二阶边界值问题并采用IFBC(积分格式的自由面条件)来更新自由面上的速度势;在水底基于镜像的原理对格林函数进行修正;在远方辐射边界上采用水波透射器来外传绕射波;控制方程的离散求解是使用无奇异边界元方法来计算每个时间步上的流场分布.基于上述模型,对直立圆柱的二阶绕射问题进行了研究,得出的各阶力与解析解在低频和高频部分都符合得较好,可以用于分析类似非线性波物相互作用问题.     

基于 RLSM 的海洋无人航行器操纵性参数辨识

针对传统海洋无人航行器(unmanned marine vehicle, UMV)操纵性参数辨识过程中,采用经典最小二乘法的辨识精度对基础数据量的依赖性较高、辨识误差较大的问题,提出一种改进的递推式最小二乘法(recursive least squares method, RLSM)用于UMV的操纵性参数辨识.首先,推导了UMV的操纵性响应模型,基于四阶龙格-库塔法进行相应的数值仿真数据采集;然后,对所建立的辨识模型进行离散化处理,简化成标准的递推式最小二乘法模式,以便于进行参数辨识设计;最后,根据辨识结果进行5°、10°、20°、30°正弦和Z形的半物理仿真实验,结果验证了所提出RLSM辨识算法的有效性、可靠性和优越性.     

基于因子图的协同定位与误差估计算法

针对多自主水下航行器协同定位系统中从艇的数据融合问题,首先建立了协同定位系统的数学模型,然后分析了速度误差及航向误差对从艇定位误差的影响,同时设计了协同定位及误差估计的因子图模型。接着,提出了基于高斯噪声的协同定位及误差估计算法,利用均值和方差在因子图各节点间传递完成对从艇位置、速度误差和航向误差的估计。为了验证算法的有效性,通过仿真实验和实船试验的离线数据对协同定位及误差估计算法进行验证。结果表明,所提算法可以有效降低从艇的定位误差,在从艇自主定位时尤其明显,大幅提高了从艇的导航定位能力。     

新型高效定量脱气器研制及试验研究

新型高效定量脱气器采用定量泵、电加热器、脱气箱、真空泵等设计,可对钻井液进行定量采集、加热、高速搅拌以及负压抽吸,且具有温度控制系统和数据采集检测系统,实现对钻井液在线油气分析;同时新型高效定量脱气器按照井场防爆要求设计,防爆等级达到Ⅰ级,满足油井使用要求。结果表明:新型高效定量脱气器采液流量为0.5L/min,能够脱出C_1~C_8、苯、甲苯等气体组分,并且其对C_1的脱气效率在50%左右,是同环境下电动脱气器的6~10倍。新型高效定量脱气器工作可靠、性能稳定,且其脱气效率远高于同环境下的电动脱气器。     

纤维球过滤器+钠离子软化器在平凉地区农村地下水处理中的应用

地下水在我国农村饮用水中占有重要的比例,随着人们生活水平的提高,改善其水质和安全饮水问题日益凸显。本文就纤维球过滤器+钠离子软化器工艺,用于改善平凉地区农村地下水水质,从水处理设备的流程、工艺等方面进行了阐述,对所该工艺的运行结果和取得的经济效益进行了分析,结果表明该工艺出水水质稳定、设备投资费用低,占地面积小,在进水水质发生变化时,出水水质变化范围较小,适合当地环境条件下使用,很好的改善了当地农村水质与饮水安全问题。     

数据驱动的变速变桨风能转换系统恒功率控制

为了实现风能转换系统在额定风速以上的恒功率控制,必须同时控制桨距角和电磁转矩。针对变速变桨风能转换系统具有强非线性和不确定性难于建立精确模型的问题,将数据驱动的最优控制理论和多变量控制策略相结合,根据变速变桨风能转换系统的输入输出数据得出系统的马尔可夫参数,据此构造一个基于数据的状态观测控制器,并通过差分Riccati方程的闭合解来设计多变量最优反馈控制器。在MATLAB/Simulink的仿真结果表明:在不建立模型的基础上设计的数据驱动的多变量最优控制器能够有效地实现系统的恒功率输出控制。     

纤维铺放设备张力控制系统设计

针对纤维自动铺放设备中纤维张力控制要求和传统张力控制系统存在的问题,设计了重锤式张力控制系统。该系统将重锤作为张力控制缓冲环节,通过控制重锤位置间接控制张力。系统以运动控制器为控制核心,交流伺服电机为执行元件,激光位移传感器为检测元件。采用模糊PID作为重锤位置控制算法,以充分考虑重锤加速度对纤维张力的影响,避免张力波动。样机实验结果表明:该张力控制系统在有效避免铺放过程中的断线、松弛等问题的同时,其纤维张力的静差率和波动率均能满足工程实际要求。     

带干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法

针对超宽带信号与其他窄带无线接入信号之间的频谱重叠和相互干扰问题,研究了具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生技术,提出了一种具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法。基于相位调制-强度调制转换原理,实现了超宽带信号的光子学产生;同时结合对干扰回避的考虑,利用一个光学窄带陷波器结构,在系统输出的超宽带信号频谱中引入了一个频谱零点。通过理论分析和计算机仿真验证了所提方法的性能。研究结果表明,所产生的超宽带信号中,频谱零点的深度可达到30dB,且频率位置可灵活调谐,能有效回避超宽带信号与现有窄带无线接入信号之间的干扰。     

基于内存地址映射的并行交织器的改进算法

为了使具有高吞吐量特性的并行Turbo码译码得到应用,提出了并行无冲突交织器的数学模型,并由它得到一种改进的内存地址映射(IMM)方案,此方案能快捷高效地将传统的交织器变为并行交织器。仿真结果表明,相比传统的内存地址映射(MM)方案和优化的内存地址映射(OPMM)方案,IMM方案更加快速高效。在执行效率方面,IMM的效率比MM和OPMM分别提高了约96%和16%;在延时方面,IMM的延时比MM和OPMM分别降低至1/129和1/10。     

CFB锅炉中回转式空气预热器腐蚀、漏风分析计算

烟气酸露点与空预器漏风率的准确计算对于电站锅炉的设计及尾部受热面的布置都非常重要,现有文献对两者的理论计算与实测值偏差较大,造成排烟温度偏高,为了进一步提高锅炉能源利用率,要求对酸露点与空预器漏风率的确定更加精确。结合四分仓空预器在机组检修过程中存在的腐蚀、漏风问题,找出主要影响因素,对山西某电厂CFB锅炉的烟气酸露点和空预器漏风率进行了计算,计算结果在锅炉实际运行中也得到了应用,并且可来指导空预器在锅炉实际运行过程中应该控制的运行参数,保证机组安全、经济运行。