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。     

基于短波电台的无线数据传输系统的设计与实现

针对现行石油钻井生产管理体制，提出了钻井信息无线数据传输的方案和结构。对TKM-707短波电台进行计算机技术改造，使之具有数字传输功能，对包含生产技术数据、报表和文档等内容的混合数据进行压缩和调制，通过电台的无线传输，接入到钻井公司企业网。在钻井公司及其下属钻井队的推广应用，有效提高钻井技术和现场管理水平。     

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.     

基于低分辨力编码器的高精度速度测量简化算法

采用编码器进行单片机速度测量时,数据运算时间较长,测量范围受到限制。通过对常用的速度测量方法和计算公式进行分析,结合低分辨力编码器的特点,提出了一种简化算法。对不同系数的编码器,采用测量时间可变的测量方法,将复杂的乘除运算变换为简单的乘法运算,减少计算工作量,彻底消除计算误差。测试数据表明:采用低分辨力编码器时,简化算法可测量的最大速度达13008m/h,速度分辨力可达到3m/h。     

IMU 姿态误差均衡校正模型与验证

惯性姿态测量单元(IMU)中存在各种系统误差,需要进行校正以提高姿态解算精度,而校正矩阵是由本身包含各种系统误差的特殊位置测量值及其理论值决定的。对校正矩阵产生的校正误差进行理论推导,研究其对解算姿态参数误差的影响特征,并用测试数据进行验证。根据均衡校正点的设计,详细研究均衡校正及其结构拓扑对姿态精度的影响模型和特征,并对测试数据进行均衡校正验证,典型姿态解算结果及对比表明,均衡校正普遍降低了姿态的绝对误差,均衡平均校正最少可降低解算姿态绝对误差的平均值和峰峰值至30.8%,且在小倾斜角区域也达到大中倾斜角区域常规校正的姿态解算精度。     

基于前置增压泵压力和流量可调性注水技术的应用

据统计,注水开发油田的注水电耗占原油生产总用电的33%~56%,注水节能成为一个迫切需要解决的问题.基于双泵串联的泵控泵技术,利用前置小功率增压泵来调节系统压力和流量,使高压大功率注水泵高效工作.对大型注水泵站的串接泵叠加特性进行了分析,建立了控制系统的数学模型,介绍了系统节能和自动控制原理.以注水泵站的输出压力和流量为目标函数,实现了高压注水泵站的稳定、高效节能和优化运行.     

光伏发电系统前级宽输入DC/DC Boost变换器

峰值电流模式DC/DC Boost变换器输入电压范围较宽,适用于两级式光伏发电系统的前级。DC/DC Boost变换器的输入电压较低时,一般采用固定斜坡补偿来保证其稳定运行,低输入电压范围宽时,往往需要过补偿,无法达到设计功率。提出一种动态斜坡补偿的方法,使变换器在较宽输入电压下都能稳定工作且具有较高效率。40 W样机测试结果显示:输入电压在16~24 V的范围内,变换器均能稳定工作。     

垂直导向钻井工具安装误差的单象限校正

井下钻具姿态惯性测量单元(IMU)的安装误差降低了近垂直姿态的测量与解算精度。基于近垂直姿态下测量值与理论值之间的关系矩阵,推导其关系矩阵各项的相对误差,分析表达式各项相对误差特征,提出一种单象限校正方法。近垂直姿态下,采用单一象限内相对均匀的三组测量值得到一个校正矩阵,并对该象限内全部测量数据进行校正。姿态解算结果表明,与传统方法相比,单象限校正方法能有效提高姿态参数解算精度3.3倍以上。     

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。