滑动钻进中顶驱扭摆减阻控制技术研究

国内顶驱扭摆减阻技术尚不成熟,作业过程中设置的扭矩极限和扭转角度仍然依靠经验获取,与井下实际情况有误差,导致顶驱扭摆作业不能在安全的范围内发挥最佳效果。为此,建立了一种适用于扭摆减阻工艺的摩阻扭矩计算模型,并在此基础上开发出一套摩阻扭矩分析软件,制定了闭环扭摆减阻工艺实施流程。将软件应用于L26-1井和D202井,软件计算结果与实际测试结果误差较小,均在10%以内,符合现场实际钻井作业要求。研究的顶驱扭摆减阻控制技术能够安全高效地指导扭摆减阻作业,可有效解决滑动钻进过程中的托压问题。     

灭火器阀门自动化加工系统的设计与优化

基于灭火器阀门加工过程中环境恶劣、效率低等问题,设计了一套灭火器阀门自动化加工系统。首先,根据加工工艺,确定了灭火器阀门加工的整个系统结构,分析了整个系统的运行过程;其次,对该系统的棒料传输和检测单元、机器人棒料运输单元以及棒料接料单元进行了三维图的详细设计和分析;之后,基于三菱PLC进行控制系统设计,绘制各单元的控制流程图,并编写了控制程序;最后,在现场安装整个自动化加工系统并进行调试,测试整个系统的运动功能和效率;从现场的运动效果来看整个系统运行稳定且比人工效率提高75%,满足设计需求。     

风能转换系统的动态矩阵控制

在实际的变速变桨风力机系统中,模型的强非线性、满负载工况下不稳定的风速及系数参数测量误差的存在,使传统的控制方法难以取得满意的控制效果,因此针对满负载工况下的风能转换系统提出了一种基于多变量动态矩阵控制的控制策略,先构建风能转化系统模型,将时变非线性模型在平衡点处线性化,得到其输入输出偏移量的线性化模型;再利用动态矩阵算法,间接控制发电机转速与功率在额定值处稳定;最后在风轮与电机转动惯量测量误差为40%的情况下进行仿真。结果表明,所得动态矩阵控制器具有较小的波动与较好的鲁棒性,能有效减小系统参数误差的影响,可在安全的工作范围内提供期望的性能,有助于提高电力系统的效率和电能质量。     

碱土元素改性燃料对其燃烧NO_x减排研究

烧结过程中的NO_x主要来自燃料,有限的低N燃料储量限制了源头减排技术的应用。采用含钙、镁等碱土元素物质改性燃料,降低燃料燃烧过程中N的转化率,从而实现NO_x的源头减排。研究结果表明:含钙、镁物质均能有效地降低燃料燃烧过程中N的转化率。其中,含钙物质中铁酸钙催化效果最好,含镁物质中硫酸镁催化效果最好;与基准相比:CaO·Fe_2O_3添加量为3.0%时,NO_x排放量和N转化率分别降低41.92%和42.02%;MgSO_4添加量为1.0%时,NO_x排放量和N转化率分别降低28.89%和29.01%。     

基于机器视觉的航空铆钉尺寸检测技术

航空铆钉的尺寸偏差会增加航空事故发生的可能性。为了实现航空铆钉尺寸检测的高精度与智能化,提出一种基于机器视觉的航空铆钉尺寸检测方法。通过边缘检测算法对铆钉进行自动识别与检测,可减少航空铆钉尺寸的误差。基于航空铆钉产品规范,分析得出各项尺寸参数要求与事件流程,使用OpenCV作为开发平台,采用阈值分割算法与分水岭算法进行图像分割;同时,通过平滑处理、形态学、轮廓提取算法完成图像处理。实测结果表明,在±0.005mm精度下,铆钉尺寸检测结果与实际值的吻合度达到90%以上。     

基于应力强度的巷道围岩稳定性分析

在地下采矿中,巷道和工作面的稳定性直接受到工程岩体的结构及所受作用力的控制的。基于LS-DYNA的二次开发技术,建立基于应力强度准则模型,对矿柱的尺寸效应进行数值仿真,同时对围岩的重要几何参数进行比选,分析当矿柱尺寸不同时,矿柱间距在每步开挖情况下的竖向位移、最大塑性应变和矿柱的相对位移系数的变化规律。计算结果表明:不同的相对位移系数对开挖矿层的稳定性影响不一致,不同强度对岩体的稳定性影响较大,随着岩体强度的增大,矿柱间距对巷道围岩稳定性变小。     

基于斯特林制冷机的文物恒湿展柜设计及实验研究

博物馆文物保存过程中相对湿度对文物的影响尤其重要，因此针对目前小型展柜广泛采用的半导体制冷存在制冷量小的缺点，结合斯特林制冷机制冷量大、寿命长、安全可靠等优点，设计并搭建了一台基于斯特林制冷的文物恒湿展柜装置，实现对微环境中相对湿度的精确调节。将斯特林制冷机的冷头置于优化设计的水槽中用于控制水温，采用空气与水直接接触的方式控制展柜内空气湿度。结果表明：使用散热片以及小型循环水泵可以大幅提升冷头与水之间的换热效率；合理的风机控制策略可以有效提升展柜湿度调节速度，维持湿度稳定，降低系统能耗；展柜内的相对湿度在45.0%～65.0%之间连续可调，并能保持稳定。