IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。     

机器人系统有限时间自适应迭代学习控制

研究任意初态下，机器人系统的有限时间自适应迭代学习控制方法。引入初始修正吸引子的概念，构造一个含有初始修正项的误差变量。针对定常机器人系统和时变机器人系统，采用Lyapunov-like方法，分别设计迭代学习控制器处理系统中不确定性。并且，采用未含/含限幅学习机制，保证闭环系统各变量的一致有界性和误差变量在整个作业区间一致收敛性。藉以实现跟踪误差在预先指定区间的完全跟踪。仿真结果验证所设计控制方法的有效性。     

超临界二氧化碳+水交替驱注入井极限关井时间计算

针对超临界CO₂+水交替驱注入井在关井之后形成水合物冻堵段的问题，采用数值模拟和室内实验方法，计算了注入井的极限关井时间。结果表明：在后注水的情况下，地层内CO₂会向注入井端发生反向扩散，CO₂反向扩散到井底的时间为1.6～32.3d，射孔孔眼内的扩散时间为1.0～4.5d；后注气时，极限关井时间主要受渗透率、累计注气量、地层深度影响，极限关井时间为20.0～30.0d；CO₂水合物生成的诱导时间一般低于30min，远低于后注水和后注气时井筒内CO₂和水进入到冻堵位置的时间。该研究结果对CO₂驱的广泛应用具有重要意义。     

超前预留缓冲区交替式相向采掘沿空送巷的应用研究

为了减少工作面推采产生的矿压对沿空送巷的影响,采用预留采掘头面之间的安全缓冲区和合理避开矿压应力区,预留缓冲区交替式相向采掘工艺,实现矿井沿空送巷高效安全生产。