基于C8051F120单片机抽油机节能系统研究

针对井下抽油机电驱动装置效率和功率因数低、耗能严重的问题提出基于C8051F120单片机抽油机节能控制系统。该控制系统以C8051F120单片机为核心,同时给出了系统的工作原理,硬件结构和软件流程。实验结果表明该节能控制系统利用就地电容补偿原理,降低了井下抽油机的总损耗,提高了工作效率和功率因数,具有较好的节能效果。     

基于PSD的炮口振动位移测试系统设计

为了实现炮口振动位移测试,选取大地坐标系为基准,通过坐标矩阵变换和几何求解,来描述火炮炮口位置相对于大地坐标系的振动位移情况,在测试系统中选用位置敏感探测器(Position Sensitive Device, PSD)作为光敏器件,搭建炮口振动测试模型和ZYNQ信号采集模块,用上位机软件完成炮口振动位移数据的解算、存储和显示。最后,开展了炮口振动位移测试系统的非线性拟合实验,拟合误差为25.1μm,可用于炮口振动位移测试中。     

考虑电网阻抗耦合的模块化多电平换流器交直流侧阻抗通用计算方法

以模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)为技术路线的柔性直流输电技术在风电接入、电网异步互联等领域迅速发展。MMC的阻抗建模是分析柔性直流输电系统振荡起源的重要依据。文中分析MMC在交、直流侧激励下的谐波传递机制,建立一种适用于交、直流侧阻抗计算的通用方法。对一次系统频域建模关联了MMC所连接的交、直流侧网络阻抗,并考虑包含解耦双同步参考坐标系锁相环及负序内环控制在内的全部控制模块。通过求解线性方程组对MMC阻抗进行计算,并在PSCAD/EMTDC环境中对双端背靠背MMC系统在多种工况下1～5kHz频段内进行扫频,验证该方法的准确性,并详细分析网络阻抗耦合、控制链路延时、功率等级、负序内环和外环控制等因素对MMC阻抗的影响。     

柔性多状态开关的改进控制策略研究

柔性多状态开关（flexible multi-state switch,FMS）的控制策略是保证其高效可靠、灵活可控亟待解决的关键技术挑战。针对静止坐标系比例谐振调节器参数设计复杂且受电网频率扰动影响较大问题,提出了一种基于比例复数谐振（proportional complex resonant,PCR）控制器的柔性多状态开关改进控制方法。建立了静止坐标系下柔性多状态开关的数学模型,推导了静止坐标系与同步坐标系下控制策略的等效机理。为了保证柔性多状态开关实现多模式稳定运行,提出了整流侧和逆变侧变换器的灵活切换控制策略,并进行了详细分析。最终,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了柔性多状态开关的仿真模型,仿真结果验证了所提出控制策略可行性和有效性。     

一种基于120°坐标系的SVPWM过调制算法

针对传统SVPWM过调制算法在嵌入式MCU中实现较为复杂、计算量大等问题,提出了一种基于120°非正交坐标系的SVPWM过调制算法。120°坐标系的引入简化了扇区判断,有效减少了浮点数乘除运算。在此基础上,结合最小幅值误差原理,利用三相电压的作用时间调整过调制区域内参考电压矢量的幅值和相角,避免了复杂的保持角和控制角的计算。最后,统一了线性调制区和过调制区的求解流程。仿真和实验验证了该算法的有效性和优越性。     

Frenet坐标框架下的自适应避障算法

目的 解决包装车间无人运输车辆在沿全局路径行驶过程中,难以同时保证跟随轨迹平滑及规避障碍物的问题。方法 构建Frenet坐标框架,描述车辆位姿与全局路径的相对关系,利用五次多项式生成多条待选局部路径;采用障碍物势场法模糊处理包装车间障碍的外形轮廓,并设置膨胀区间;结合待选路径采样点经过障碍物膨胀区间得到的碰撞值,以及采样点与全局规划路径的偏差值,综合评估路径的避障能力,筛选出最优的避障路径。结果 该算法能根据障碍物的大小,动态解算出与全局路径偏移量小且运动连贯的局部避障路径。结论 所提算法使得车辆完成运输任务时的效果更好,且效率更高。     

弯曲和定向钻孔的设计计算——通用地质坐标系应用实例(之六)

通用地质坐标系的似螺线法和圆弧线法为设计弯曲和定向钻孔提供了全定量计算的基础,并能在钻孔施工发生偏离时,指导选择钻孔纠斜方案.     

关于半线性波动方程全局吸引子的存在性

讨论微分方程中半线性波动方程解的性质。给出了半线性波动方程的存在性,建立Ｃ°──半群,运用Ｈａｌｅ的可收缩理论,证明该半群存在全局吸引子。     

基于GPU粒子系统的大规模场景高效雨雪实时模拟

粒子系统实现的雨雪效果能有效增强三维场景的真实感,传统基于中央处理器（CPU）运算模拟的粒子系统占用了大量CPU运算时间,难以达到实时模拟的要求。为此提出了一种基于图形处理器的（GPU）运算的粒子系统来模拟的雨雪场景。该方法通过在GPU中重复使用消亡粒子在视点坐标系内生成新粒子,并在几何着色器中将粒子的点坐标转换为矩形坐标,将CPU从复杂庞大的几何运算中解放出来,从而大幅增加了场景绘制的微粒数,使雨雪场景模拟的实时性和逼真度得到增强。