基于89C51单片机的远程数据采集系统设计

介绍了一种以89C51单片机作为主控制器的远程数据采集系统。阐述了该系统的工作原理、硬件构成及软件设计方案，并利用VC＋＋6．0编写了相应的通讯程序。     

井下涡轮电机参数精密检测系统设计

井下涡轮电机是旋转导向钻井系统的电源、控制执行器和下传通信信号检测器,检测其电流、电压是实现井下自动控制和下传通信的关键。针对旋转导向钻井系统对涡轮电机参数的精密检测要求,检测系统采用Rogowski互感线圈进行检测,信号经过放大、精密整流、A/D转换后送给井下控制器。给出了系统的电路设计,提出了温度补偿办法。该检测系统已应用于某井下旋转导向钻井系统,效果良好。     

凸极式单相同步发电机的电磁性能分析

通过对单相同步发电机不对称绕组磁势的分析,采用对称分量法将结构和电气均不对称的两相不对称绕组问题转化为对称绕组的问题。同时结合凸极式同步发电机的双反应理论,分析了单相同步发电机的磁动势电动势相-矢量图、等效电路及电磁性能,最终提出了一种分析凸极式单相同步发电机的方法。     

旋转导向钻井稳定平台前馈模糊算法研究

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键,提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制,设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则,并利用MATLAB软件进行仿真。仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化,参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力。     

改进YOLOX的弱光线道路交通标志检测

针对弱光线环境下道路交通标志检测精度不高、漏检、错检等情况，提出了一种改进YOLOX的融合检测算法。该算法引入轻量级Mobile Vi T Block模块，将CNN和Transformer结合，提高了网络对物体局部和全局特征的学习能力；通过添加自适应特征融合金字塔ASFF，对有效特征层进行加权融合，加快了网络训练收敛速度；并采用Focal Loss替换二元交叉熵损失函数，用以解决因样本少导致分类不准确的问题。实验结果表明，相较于YOLOX算法，改进YOLOX算法mAP值提升了2.89%，参数量减少了6.23 M，可视化实验进一步验证了所提算法可以提高检测精度，有效避免因弱光线导致的漏检、错检现象。     

导向钻井下传信号解算中的取整问题

钻井液负脉冲间隔方式的导向钻井信号下传系统中,需要井下接收装置正确及时地识别以脉宽表示的数位十进制整数码构成下传指令字。在实际钻井工程应用中,井下近钻头的工作环境和实际应用中的信号变形、噪音干扰和计时误差等具体问题给指令的正确解算带来了难度.采用常规的基于以微处理器中定时器为核心的指令求解的方法,需要根据导向钻井液脉宽指令的特点,在取整时需要考虑到信号幅值阈值和脉宽裕量等因素进行处理。适合井下微处理器应用的基于应用信号相似性原理的信号处理和下传指令解算方法,则以不断更新的排量采样数据为标准,逐段比较各固定时间段的排量信号,以确定各位命令码并将其构成指令字。该方法更加适合钻井工程的实际和导向钻井系统的软硬件需求,解决了解算算法中的取整问题,提高了信号识别的可靠性和抗干扰能力。以5位指令字为例的钻井液下传信号传输的现场实验结果证明了该方法的有效性和可行性.     

增广非最小状态空间法的稳定平台预测控制研究

针对传统的模型预测控制器鲁棒性较差及模糊PID控制系统比较复杂的问题,提出了利用增广非最小状态空间模型与模型预测控制相结合的稳定平台预测控制。建立了稳定平台广义被控对象的数学模型,以增广形式的非最小状态空间模型为基础,结合滚动时域控制原则和线性二次型最优控制,通过对稳定平台离散模型的非最小状态空间形式进行增广变换,给出了基于Laguerre函数的状态反馈增益矩阵算法,设计了增广非最小状态模型下的预测控制器,实现了对导向钻井稳定平台控制系统的仿真研究。仿真结果表明稳定平台预测控制系统可以很好地满足钻井工程对控制精度和动态特性的要求,而且对有时变性的盘阀摩擦干扰力矩及模型参数摄动具有较强的鲁棒性。     

局部式反传网络的改进BP算法及应用

针对标准BP算法收敛速度慢的缺点,分析了其产生的主要原因,提出了一种改进BP算法。在传统BP算法基础上通过对其激励函数增加陡度因子并在误差反传权值修正时增加协调器,通过对网络灵敏度的分析将全反传式网络变成局部式反传网络,从而达到提高网络学习速率及精度的目的。改进的BP算法应用于导向钻井稳定平台系统的辨识,仿真结果表明该算法收敛速度快,精度高。     

轻量化YOLOv4的车辆目标检测研究

针对YOLOv4模型在目标检测过程中参数量和计算量较大而导致实时性不佳的问题,提出了一种轻量化模型L-YOLOv4(Light YOLOv4)。该模型以YOLOv4特征金字塔结构和多尺度检测为基础,对模型结构进行了整体的优化和改进,采用MobileNetV2网络代替主干特征提取网络,同时用深度可分离卷积替换加强特征提取网络的普通卷积,从而达到减少网络参数量的目的。实验时对UA-DETRAC车辆数据集进行了基于旋转不变性下的数据增强,以缩小图像预测框与真实框之间的误差。多模型对比实验结果表明,L-YOLOv4模型相较于其他常用的轻量级检测模型有着更小的参数量和更快的FPS,与YOLOv4模型相比,参数量减少了83.21%,FPS增加了11帧,并减少了车辆漏检情况。     

旋转体圆周角位置控制方法

针对旋转导向钻井工具稳定平台的角位置姿态控制系统,分析了角位置系统控制中圆周旋转运动各动 态参数之间的关系和旋转角度控制的特点．介绍了满足这类特殊控制要求的控制算法．提出一种在极坐标系中描述 动态响应曲线的方法,非常适用于旋转角位置控制系统．设计了一个钻井工具稳定平台模糊控制系统,它以角位置 和角速度为输入、以控制电流的增量为输出,不仅可以解决角位置与旋转方向间的关系问题,而且具有比常规控制 方法更好的鲁棒性及抗干扰能力,因此也更适合于钻井工程中的井下工作环境．