Neural network based adaptive sliding mode control of uncertain nonlinear systems

The purpose of this paper is the design of neural network-based adaptive sliding mode controller for uncertain unknown nonlinear systems. A special architecture adaptive neural network, with hyperbolic tangent activation functions, is used to emulate the equivalent and switching control terms of the classic sliding mode control (SMC). Lyapunov stability theory is used to guarantee a uniform ultimate boundedness property for the tracking error, as well as of all other signals in the closed loop. In addition to keeping the stability and robustness properties of the SMC, the neural network-based adaptive sliding mode controller exhibits perfect rejection of faults arising during the system operating. Simulation studies are used to illustrate and clarify the theoretical results.     

低渗浅薄层稠油油藏水平井注氮技术研究

为了研究低渗浅薄层稠油油藏水平井注氮技术,以某区块为例,探讨了氮气辅助蒸汽吞吐的机理,并利用数值模拟方法优化设计了注氮参数。结果表明：氮气辅助蒸汽吞吐的作用机理主要包括隔热作用、增能作用、助排作用和解堵作用;随注氮量的增加,累积产油量逐渐增加,但是相对增油量、相对换油率和折算油汽比逐渐减小,最佳的混注比为60:1左右;太早或太晚注氮效果不佳,宜从第4周期开始每间隔一个周期注氮气;采用大段塞且先注氮气后注蒸汽的注氮方式效果最好。     

三峡水库蓄水后澎溪河消落带植物群落格局及多样性

三峡水库156m蓄水后,消落带内植物种类组成、空间分布格局以及多样性发生巨大变化。2008年7～9月对开县澎溪河及支流自夹溪沿岸海拔175m以下范围的植被进行调查：在澎溪河设置3个样带,在白夹溪设置2个样带,共108个草本样方。结果表明：共发现98种维管植物,分属于38科29属,其中水生、湿生植物52种;一年生植物和隐芽植物种类丰富,分别占52．0％和31．6％;调查区域内植被可划分为11个群丛;沿河流侧向空间梯度可分为河漫滩一年生草本植物带、苍耳带、双穗雀稗带、白茅带4个植物带;土壤含水率的变化及分布格局对消落带植物带状分布有较大影响。研究表明消落带内植物物种丰富度和多样性较低。     

考虑油相启动压力梯度的蒸汽前缘数学模型

稠油热采过程中,蒸汽前缘的移动规律一直受到人们的重视。稠油地下渗流具有非牛顿特征,多数研究者考虑了蒸汽超覆和拟流度比对蒸汽前缘的影响;但是未考虑稠油的启动压力梯度。针对稠油非牛顿特征,通过对蒸汽前缘上边界进行表征,建立了同时考虑启动压力梯度、蒸汽前缘上边界变化和拟流度比的蒸汽前缘数学模型,弥补了现行蒸汽前缘数学模型的一个缺陷。通过进行差分离散及Matlab数值计算,得到了形状因子、拟流度比与蒸汽前缘形状关系图版。结果表明,蒸汽前缘上边界随着启动压力梯度的增大而减小,增大形状因子或减小拟流度比,均可降低蒸汽超覆程度,提高蒸汽前缘的波及效率。     

薄互层油藏中阶梯水平井产能评价模型研究

基于势叠加原理和微元线汇理论,建立了薄互层油藏中阶梯水平井生产段向井耦合流动模型,模型中考虑生产段油藏渗流与井筒变质量管流耦合作用和分支之间的干扰,并形成了考虑生产段耦合流动的阶梯水平井产能评价方法。采用所建立的耦合模型计算的双台阶水平井产能为64.26 m3/d,采用水平井解析公式计算的平均产量为76.27 m3/d。与该井60.19m3/d的实际日产油量对比,耦合模型的计算误差为6.76％,而采用水平井解析解公式所产生的计算误差则高达26.71％。     

层系间窜流的诊断分析

系统地研究了检验报废井层系间窜流的试井方法 ,运用弹性不稳定渗流理论 ,建立了报废井层系间窜流的渗流数学模型。根据油田现场实际情况 ,对模型进行了适当的简化 ,运用杜哈美原理得到模型的解析解 ,并首次提出了层系间窜流量的计算方法。为便于油田现场应用 ,在微机Windows环境下开发和编制了层系间窜流解释和分析软件 ,并对大庆油田杏 2 3 2 3井 (报废井 )和对应的更新井杏 2 3 更 2 3井的现场测试结果进行了计算和解释分析。所得结果和结论在油田得到了较好的验证 ,说明该方法及其软件具有一定的实用性     

裂缝各向异性油藏渗流特征

为研究天然裂缝发育油藏的渗流特征,利用坐标变换原理,设计新的电模拟试验方法,并将天然裂缝表征参数应用到油藏工程研究中,建立求解裂缝各向异性储层渗透率张量的模型,形成了研究裂缝性低渗透砂岩油藏渗流规律和产能评价的新方法.研究结果表明:储层中发育的天然裂缝一方面有利于改善储层物性,提高油井产能,另一方面却加剧了储层的各向异性,降低井网效率和油井产能;采取水平段垂直裂缝发育方向的布井方式,有利于建立优势渗流场和提高单井产能.     

不同注聚时机聚合物驱含水率变化规律研究

因海上平台寿命有限,研究聚合物驱不同注聚时机的生产特征及产能预测,对在有效时间内实现经济高效生产很有必要。通过一维物理模拟实验和数值模拟方法,研究了不同注聚时机聚合物驱含水率变化规律。研究结果显示,早期注聚可以提高油藏最终采收率,但含水变化率随注聚时机的延后而增大。综合分析认为,通过动态数据的含水变化率总结,建立累计产油量和含水变化率的关系式,可以实现对注聚受效井生产能力的预测。     

限宽水域中船舶平面运动机构试验及水动力导数数值模拟

为探究有限宽度水域中大型船舶的水动力特性,基于计算流体力学(CFD)技术对限宽水域中的平面运动机构(PMM)试验进行数值模拟.在对有限水域宽度的PMM试验的动态模拟上,开发了混合动网格技术,数值计算结果与循环水槽PMM试验结果对比证明采用该方法有效.继而模拟不同宽度水域中的PMM试验,分析船舶水动力随运动速度变化的关系.结果表明,限宽水域中水动力随运动速度变化的非线性特征更为显著,船舶操纵加速度导数增大,位置导数减小,旋转导数的绝对值有所增加,二阶非线性导数值变化较大.     

原位叶绿素a光纤荧光传感器研制

运用荧光检测技术,设计了一款用于海水中叶绿素a含量检测的在线式光纤传感器。该传感器基于光纤传输与荧光分析法,通过对激发荧光信号的捕捉、传输以及解析达到在线快速检测叶绿素a的目的。实验结果表明,该传感器的响应值与叶绿素a的浓度具有良好的线性关系,检测性能稳定,且具有体积小、传输速度快等特点,初步具备了海水中叶绿素a含量的现场检测能力。