基于条件判据改进的提前终止运动估计算法

针对运动估计标准算法复杂度高、耗时长等问题,提出一种基于条件判据改进的提前终止运动估计算法。首先利用改进的高级运动向量预测(Advanced Motion Vector Predictor,AMVP)技术选取最佳匹配点,其次依据条件判据选取合适的路径进行初始搜索,再次在不满足条件时采取改进的块匹配提前终止网格搜索,最后采取八边形-“十”字栅格搜索和精细搜索完成算法改进。由实验结果可知,该方法与标准算法相比,平均降低了42%以上的编码时间损耗且基本不影响视频质量。     

未知扰动下双起升桥吊时变滑模同步控制

为实现双起升桥吊系统在未知扰动下的同步控制,提出了一种基于变增益扩张状态观测器的时变滑模控制方案。首先,基于耦合误差设计了一种新的时变滑模面,可有效消除趋近阶段,确保初始状态系统的全局鲁棒性;其次,改进的超螺旋算法有效抑制控制器中的抖振现象;然后,变增益扩张状态观测器的设计是为了估计补偿系统中存在的非匹配干扰,有效增强了控制器的鲁棒性;此外,李雅普诺夫理论用于证明受控系统的稳定性。最后,通过仿真验证了所设计的控制器可以有效实现双起升桥吊系统的同步控制。     

PW级脉冲驱动器的整体径向传输线的研究

PW级脉冲功率驱动器中通常需要使用整体径向传输线(MRTL),以便将能量汇聚到负载上。为了了解MRTL的脉冲功率传输特性,基于多段均匀传输线级联模型,推导出了非均匀传输线输出电压的解析表达式。并从数学上证明了非均匀传输线的一些重要传输特性(首达波特性、脉冲压缩特性、高通特性)。利用CST微波计算软件包,对MRTL进行了3维电磁场模拟。结果表明:和电路模拟结果类似,指数线的最大功率传输效率高于Gaussian线和双曲线。但是,所有电磁场模拟得到的最大功率传输效率均比电路模拟大约低15%,这表明存在可观的非TEM模电磁场分量,因而基于TEM假设得到的电路模拟结果存在相当的误差。考虑到采用平板电极以便将几个MRTL叠在一起的要求,重点比较了双曲线和开孔指数线。虽然双曲线传输效率略低于指数线,但双曲线不需要开孔而易于加工,显然是最佳的选择。     

超临界二氧化碳气体端面密封阻塞效应研究

为了分析超临界二氧化碳气体临界状态大幅度物性参数变化和偏离理想气体的真实气体效应对干气密封性能的影响,建立螺旋槽干气密封端面微尺度三维流动模型,分别采用Fluent软件中二氧化碳的实际气体模型和理想气体模型求解密封端面流动方程。数值模拟结果表明:考虑超临界二氧化碳实际气体效应时,端面更容易发生阻塞工况;气膜间隙和转速增大,阻塞效应增强,但温度升高,阻塞效应减弱;在阻塞工况下,密封开启力和泄漏量均随着气体温度、转速增加而降低。     

应用于石油解堵增产的水中脉冲放电特性实验研究

近年来利用水中放电产生冲击波对油气井进行解堵增产,因其具有环境友好、效果显著、成本低等优点而越来越受到重视。为此,从实际应用的油气井解堵技术出发,建立了1套完整的水中放电实验平台。该实验平台主要由调压器、升压变压器、储能电容、气体开关和水中负载组成,其中储能电容为50～250μF,充电电压为2～10k V。基于以上实验平台,对水中放电特性进行了实验研究和分析。通过调整充电电压、液体电导率、电极间距等实验因素在不同水平下进行水中放电,对放电过程中电流、电压、冲击波进行测量和分析,总结了各因素对水中放电特性的影响规律。在水通道加热阶段,影响加热时间和泄漏能量的因素主要是电极周围场强、水通道长度和离子浓度;存在最佳间隙距离和最佳水电导率使冲击波幅值和能量达到最大值,且冲击波能量随电压和电容大小的增加会出现饱和状态。     

页岩气增产用脉冲放电冲击波装置研究

为进一步推进脉冲放电冲击波技术在页岩气井增产中的应用，研制了可用于页岩气井井下作业的脉冲放电冲击波装置。该装置包括位于地面的电源系统和位于井下的储能、放电系统，其中井下部分封装在外径为102.0 mm的不锈钢外筒内，以保证有较好的绝缘性能和机械强度。该装置的设计最高电压和最大储能分别为10 kV和5 kJ，单次下井重复放电4 000次以上。根据现场特点和工程需求，对该装置的储能方式、负载电极、高压电容器等进行了研究设计，在地面进行了解堵除垢和岩样致裂调试试验，并在油井中开展了井下试验。地面调试试验发现，脉冲放电冲击波装置工作稳定性好，具有解堵疏通、致裂岩石的效果；井下试验结果表明，产液量和产油量相比施工前分别提高227%和197%，取得了较好的增产效果。研究认为，该装置工作稳定性好，在油井中具有很好的解堵疏通、致裂岩石的效果，也具备应用于页岩气井进行增产的可行性，但在页岩气井中具体效果如何，还有待于进一步研究。      

辉光放电正柱区对中空阴极放电相似性的影响

为了进一步理解中空阴极放电的相似性问题,对辉光放电正柱区是否破坏中空阴极放电的汤森相似性进行了研究.选定2组平行平板几何相似气隙(比例系数k = 2),进行氩气辉光放电实验.通过提高气压来逐渐增加正柱区的长度,发现这2个几何相似气隙的辉光放电伏安特性曲线始终重合.基于二维流体模型,数值模拟了上述实验中的辉光放电,发现这...