Three-dimensional forward modeling for magnetotelluric sounding by finite element method

A finite element algorithm combined with divergence condition was presented for computing three-dimensional(3D) magnetotelluric forward modeling. The finite element equation of three-dimensional magnetotelluric forward modeling was derived from Maxwell’s equations using general variation principle. The divergence condition was added forcedly to the electric field boundary value problem, which made the solution correct. The system of equation of the finite element algorithm was a large sparse, banded, symmetric, ill-conditioned, non-Hermitian complex matrix equation, which can be solved using the Bi-CGSTAB method. In order to prove correctness of the three-dimensional magnetotelluric forward algorithm, the computed results and analytic results of one-dimensional geo-electrical model were compared. In addition, the three-dimensional magnetotelluric forward algorithm is given a further evaluation by computing COMMEMI model. The forward modeling results show that the algorithm is very efficient, and it has a lot of advantages, such as the high precision, the canonical process of solving problem, meeting the internal boundary condition automatically and adapting to all kinds of distribution of multi-substances. Foundation item: Project(60672042) supported by the National Natural Science Foundation of China     

粒子群算法在协同通信功率分配优化中的应用

研究通信优化系统性能,在协同通信中,源节点和中继节点的功率分配对系统的性能有着鼋要影响,存在分配不合理的问题,系统将达不到理想性能.为了优化功率分配,提出协同通信方式进行优化分配功率.根据粒子群算法在资源分配和函数优化中的优越性,分别针对放大前向和译码前向协同模式,在总功率一定的条件下,以大信噪比时的误码率的下界或上界...     

飞行仿真中基于FLUENT气动系数计算的应用研究

气动系数模块是飞行性能仿真中的主要组成部分,主要完成飞行性能仿真中气动力和力矩的计算,气动系数数值的准确与否对飞行性能仿真的逼真度起关键性作用。由于计算机的发展,计算流体力学CFD（ComputationalFluidDynamics）的地位与作用很快得到提高。以纵向气动系数为例,探索利用计算流体力学CFD软件FLUENT对飞机进行实体建模,从而弥补气动数据的不准确或不完备问题,建立完备而准确的气动数据库,实时在线解算气动系数,进一步真实模拟飞机的飞行性能。     

基于平面磁场的双列结构绝对式时栅传感器研究

针对绝对式位置传感器编码复杂和加工工艺要求较高的问题,本文提出了一种基于平面磁场的双列结构绝对式时栅位移测量新方法.研究采用两列不同极距的"几"字型结构定尺绕组产生运动磁场,通过动尺电磁感应方式构造两列空间位移信号,建立两列空间位移信号相位差与运动位移的线性映射关系,通过粗通道定位和精通道测量实现绝对式位移测量.通过理论推导和模型仿真分析证明了绝对式位移测量方法的正确性.制作了PCB传感器样机进行了实验研究,结果表明传感器通过修正后定位精度可达到±9.6μm.此绝对式时栅位移传感器不仅具有结构简单,成本低廉等优势,还有效克服了传统绝对式位置传感器编码复杂和加工工艺要求较高的问题,可应用于复杂机电系统实现精密绝对定位,具有重要应用价值.     

基于SED文件的智能变电站改扩建二次系统配置文件自动重构技术研究

针对改扩建工程实施过程中原SCD文件更新时存在版本控制、设计交互困难的问题,结合IEC61850Ed2国际标准,首次提出了基于SED文件的改扩建二次系统配置文件自动重构技术。采用基于SED文件的局部重构技术在改扩建工程中将SCD文件在设计配置流程上充分解耦,保证了改扩建部分的相对独立性。通过SED文件在改扩建工程中的规则定义机制,保证了已投运设备不会在改扩建设计阶段误修改,同时提升了在运设备的安全性。     

考虑风电波动性的微网中电动汽车分布式协调运行方法

随着风力发电的快速发展,间歇性风电引起的电网功率波动问题日益凸显,而通过制定插入式电动汽车（plug-in electric vehicles, PEVs）的合理充放电策略,可为平衡功率波动和调节系统频率提供有效支撑。文章针对含风电的微网功率波动问题,提出了基于电动汽车参与意愿度和效用函数最大的PEVs协调运行模型,并基于一致性理论设计了PEVs分布式充放电控制方法。所提方法以完全分布式方式最优调整PEVs充放电功率,可有效平抑风电功率波动,并能满足PEVs日常多种充电场景需求,包括PEVs随机到达时间和启程时间、电池荷电状态随机初始值和目标值。最后通过含有5个风电场和2 000台PEVs的微网进行验证,仿真结果表明所提PEVs协调运行模型和分布式控制方法可灵活满足规模化PEVs的充放电需求,并可有效改善微网系统的频率响应特性。     

单井地热供暖关键因素分析

基于地热井内流体的流动换热方程以及岩石的能量方程,研究井直径、岩石导热系数、井深和地温梯度对采出水温度和采热功率的影响. 结果表明：单井采出水温度、采热功率和岩石温度场均随时间衰减,第1、10、20个供暖季对应的平均采热功率分别为755.01、660.02、639.42 kW,上述数据可用于热泵选型. 对于20 a的供暖期,当两井间距为200 m时不会产生热干扰;岩石导热热阻远大于井内对流热阻和井壁导热热阻,降低岩石的导热热阻是提高采热功率的最有效手段;增加井直径和岩石导热系数可以降低岩石导热热阻;岩石导热系数每增加0.5 W/（m·K）,采热功率增加100 kW;增加地温梯度和井深可以增大岩石和流体之间的传热温差,提高采热功率;地温梯度每增加10 K/km,采热功率增加213.54 kW.     

基于粒子群算法优化BP神经网络的溶浸开采浸出率预测

为了研究溶浸开采过程中浸出率的预测问题,以含锑硫化矿的浸出过程为例,采用经粒子群算法优化的BP神经网络模型预测浸出率。首先分析得出影响矿物浸出率的主要因素,并将已有样本数据进行变量训练,建立BP神经网络预测模型;其次利用粒子群算法优化该模型;最后分别利用BP神经网络模型和PSO-BP神经网络模型预测浸出率,并对比2种模型预测值与实际值的误差精度。研究结果表明:影响含锑硫化矿浸出率的主要因素有温度、时间、液固比、搅拌速度和HCl浓度,且这些因素相互影响,其与浸出率呈现高度非线性关系,采用粒子群算法优化的BP神经网络模型训练精度较高,对浸出率的预测更精确,相比BP神经网络,该模型得出的预测结果与实际值的相对误差以及方差都有明显下降。由此可见,该预测模型对当前矿区溶浸开采的浸出率优化有一定的参考价值。     

卡尔多炉处理高杂铜阳极泥的工艺改进

随着铜闪速熔炼工艺日益成熟,对复杂铜矿的适应性越来越强,后续电解精炼产出更多杂质含量较高的铜阳极泥。针对杂质高、金银品位低的铜阳极泥,从卡尔多炉操作和配套设施工艺以及中间物料控制三方面进行了优化改造,使得卡尔多炉的年处理物料量从2 400t提升至3 800t,生产能力提高了58.3%,实现了金银产能的最大化。     

基于CompactRIO的HL2A环向场电流控制

基于LabVIEW图形化编程语言,以NI公司PAC产品系列中的CompactRIO为硬件平台,研制出一套适用于脉冲工作模式的励磁调节器。该调节器以工业PC作为上位机,由嵌入式系统构成下位机,实时监测和控制每一次等离子体放电期间的工作状态。利用数字式增量PID算法对环向场电流进行反馈控制,控制周期为1 ms。实际运行结果表明:研制的调节器具有控制精度高、稳定可靠等优点。