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基于坐标时间序列的地心运动分析与预测

海洋测绘 2024年第1期44卷 36-42页

作者：朱新慧王刃贾彦锋柯能战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 山东五征集团有限公司山东日照262300 西安卫星测控中心航天器在轨故障诊断与维修重点实验室陕西西安710043

地心运动会影响地球参考框架原点的准确性,是地球参考框架进行非线性维持必须考虑的因素之一,因此提出对地心运动进行多尺度的建模和预测,以实现毫米级地球参考框架的建立和维持。采用网平移法计算的地心运动、全球地球物理流体中心(glo... 详细信息

地心运动会影响地球参考框架原点的准确性,是地球参考框架进行非线性维持必须考虑的因素之一,因此提出对地心运动进行多尺度的建模和预测,以实现毫米级地球参考框架的建立和维持。采用网平移法计算的地心运动、全球地球物理流体中心(global geophysical fluids center,GGFC)和国际GNSS服务(international gnss service,IGS)第三次重处理(IGSR03)提供的3组地心运动数据,首先对其一致性和差异进行了分析,然后分别利用谐波模型和Diff-LSTM模型对地心运动进行了长期和短期的建模与预测,结果显示,GGFC地心运动的预测精度优于1.5 mm,而Diff-LSTM模型的地心运动预测结果在短期内优于谐波模型,当预测步长为17时,GGFC和IGSR03的地心运动预测精度均能达到甚至优于1 mm。表明地心运动的预测精度能够满足基于地球质量中心(center of mass of the total earth system,CM)的瞬时地球参考框架的建立与维持。

关键词：地球参考框架地心运动预测坐标时间序列谐波模型 Diff-LSTM模型

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基于白光干涉的三维表面形貌拼接方法研究

光电技术应用 2024年第2期39卷 44-50页

作者：任瑛黄育争魏长胜申展刘颖刚西安石油大学陕西省油气资源光纤探测工程研究中心和陕西省油气井测控技术重点实验室西安西安昂科光电有限公司西安

白光干涉测量技术由于具有非接触、无损伤、量程大、精度高和灵敏度高等特点,被应用于微纳米结构三维表面形貌测量中,但存在受限于显微物镜视场限制测量范围问题。提出了一种可以有效提高测量范围的三维表面形貌拼接方法。通过对多次采... 详细信息

白光干涉测量技术由于具有非接触、无损伤、量程大、精度高和灵敏度高等特点,被应用于微纳米结构三维表面形貌测量中,但存在受限于显微物镜视场限制测量范围问题。提出了一种可以有效提高测量范围的三维表面形貌拼接方法。通过对多次采集的小范围高分辨率白光干涉图样进行域划分,采用三维形貌数据拼接配准方法,利用模板匹配算法对图像的二值化矩阵进行匹配计算,实现了待测元件的表面形貌的有效表征。研究发现,当采用不同的图像拼接方式即上下拼接、左右拼接和2&2拼接方式时,图像拼接效果有一定差异,其准确度和产生的误差不同。三种拼接方式中,2&2拼接方式能够有效减小操作误差,实现大范围和高分辨干涉图样拼接,在白光干涉三维形貌表征中具有广阔应用前景。

关键词：白光干涉仪表面形貌拼接方式图像划分

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基于滑模扰动观测器的阀门开度预测控制

流体机械 2024年第5期52卷 64-70页

作者：史晓娟王磊汪学明宋传智西安科技大学机械学院西安710054 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015 中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015

针对电动阀门在运行过程中,由于外部干扰、系统参数变化、摩擦力等非重复干扰的影响而难以达到高精度控制的问题,提出一种基于滑模扰动观测器的预测控制方法。通过对阀门驱动原理进行深入研究,构建阀门的数学模型,根据模型中电机电流与... 详细信息

针对电动阀门在运行过程中,由于外部干扰、系统参数变化、摩擦力等非重复干扰的影响而难以达到高精度控制的问题,提出一种基于滑模扰动观测器的预测控制方法。通过对阀门驱动原理进行深入研究,构建阀门的数学模型,根据模型中电机电流与总负载扰动的正相关性,以电机电流、阀门转速为输入量,采用滑模扰动观测器对系统总负载扰动进行估计。设计模型预测控制器,对扰动估计值进行补偿,实现对阀门开度控制的准确性,鲁棒性以及对总扰动值跟踪的快速性。理论分析、仿真和试验表明:观测器仅0.001 s便跟踪到了设定值,收敛速度快,阀门开度精度误差在0.2%以内,完全达到控制目标,开度控制效果良好。可充分验证该控制方法在不同的负载扰动下,依然能使电动阀门保持良好的开度控制精度以及抗扰动能力。

关键词：电动阀门预测控制扰动补偿滑模观测器执行器测试台

定向长钻孔瓦斯抽采负压变化规律及监测控制技术研究进展

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煤田地质与勘探 2024年

作者：李泉新程卓尔方俊牟全斌刘飞丛琳煤炭科学研究总院中煤科工西安研究院(集团)有限公司

【意义】近水平定向长钻孔是煤矿瓦斯灾害防治的重要技术途径和有效手段，负压是影响定向长钻孔瓦斯抽采效果的重要因素。【进展】从孔内负压衰减机制与分布规律、瓦斯抽采参数监测技术、瓦斯抽采智能调控系统等3个方面系统总结了近水... 详细信息

【意义】近水平定向长钻孔是煤矿瓦斯灾害防治的重要技术途径和有效手段，负压是影响定向长钻孔瓦斯抽采效果的重要因素。【进展】从孔内负压衰减机制与分布规律、瓦斯抽采参数监测技术、瓦斯抽采智能调控系统等3个方面系统总结了近水平定向长钻孔瓦斯抽采技术研究进展，其中在孔内负压衰减机制与分布规律方面，总结了负压对瓦斯抽采影响机制、负压衰减机制、负压分布规律等基础理论研究成果；在瓦斯抽采参数监测技术方面，基于不同原理，阐述了超声波式、激光式、孔板式、循环自激式等不同类型的孔口瓦斯监测仪器现状，以及以束管法为主的孔内瓦斯监测手段；在瓦斯抽采智能调控系统方面，介绍了瓦斯抽采智能调控理念与技术装备研究上取得的成果，以负压、流量、浓度等抽采参数为分析调控对象，基于智能算法与PLC控制技术，初步实现井下管网智能调控，提高了瓦斯抽采效率。【展望】指出当前研究存在定向长钻孔内负压变化规律不清、正负压耦合作用机制不明，缺乏孔内长距离的瓦斯抽采参数监测手段和瓦斯多参数监测方法，瓦斯抽采调控系统智能化程度低等不足。同时提出瓦斯抽采定向长钻孔研究的未来发展趋势，包括基于定向长钻孔特殊结构分析的负压抽采与正压扩散耦合机制、基于光纤传感的孔内瓦斯多参数监测系统、基于机器学习的瓦斯抽采参数精细调控方法等研究方向，为近水平定向长钻孔瓦斯治理工程设计、施工、抽采与效果评价提供支撑。

关键词：瓦斯抽采定向长钻孔负压参数监测智能调控系统煤矿

江西丹霞地貌演化阶段与分布及其构造控制探讨

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地质论评 2024年第1期70卷 44-58页

作者：姜勇彪郭福生黎广荣李蓉楼法生汪震陈留勤郄海满闫罗彬李益朝凡秀君东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 江西省数字国土重点实验室南昌330013 江西省地质调查勘查院南昌330030 中科星图测控技术有限公司西安710199 西南大学重庆400715 陕西省地质调查院西安710054

晚白垩世至古近纪期间,江西省内沿区域性断裂构造发育30余个断陷盆地,沉积了巨厚的红色陆相碎屑岩,为丹霞地貌的形成提供了物质基础。已发现的228处丹霞地貌点主要分布于江西东部武夷山北麓和西麓的红层盆地内。利用面积—高程积分法,... 详细信息

晚白垩世至古近纪期间,江西省内沿区域性断裂构造发育30余个断陷盆地,沉积了巨厚的红色陆相碎屑岩,为丹霞地貌的形成提供了物质基础。已发现的228处丹霞地貌点主要分布于江西东部武夷山北麓和西麓的红层盆地内。利用面积—高程积分法,对江西省9个盆地的丹霞地貌演化阶段进行了定量分析,结果表明省内丹霞地貌景区的面积—高程HI为0.17~0.52,平均为0.38,即其演化阶段处于壮年晚期至老年早期,在空间分布上具有由南向北,由壮年期转为老年期的趋势。该趋势可能与武夷山的构造隆升有关。构造分析显示,节理与武夷山的隆升对江西丹霞地貌演化起控制作用,具体表现为:(1)龙虎山、九仙湖、仙岩、蛤蟆坞、赭亭山、龟峰等地发育的崖壁、一线天、巷谷、石墙、石寨、峰丛、峰林等丹霞典型景观均与节理有关。(2)流水侵蚀等外营力的作用对丹霞地貌的剥露、削平起重要作用,统计表明距离武夷山越近,丹霞地貌山峰越密集、崖壁越陡峻,指示武夷山的隆升与丹霞地貌的发育有直接关系。总体来看,江西省内的红层为丹霞地貌的发育提供了物质基础,武夷山的隆升控制了丹霞地貌的分布。值得注意的是,丹霞地貌区的节理构造是否与武夷山的隆升存在直接因果关系还需进一步研究。

关键词：红层丹霞地貌演化阶段断裂构造江西省

陶瓷烘房远程分布式自动化测控系统的研究与开发

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工业炉 2022年第5期44卷 43-49页

作者：李博刘水西安捷达测控有限公司

为了改变传统陶瓷烘房控制管理中出现的温湿度不均匀、劳动强度大、产品干燥质量差等缺点，研究开发了陶瓷烘房远程分布式自动化测控系统。首先概述了陶瓷烘房的一般结构与组成、直燃式烘房的干燥测量与控制的工艺原理。然后论述了包含... 详细信息

为了改变传统陶瓷烘房控制管理中出现的温湿度不均匀、劳动强度大、产品干燥质量差等缺点，研究开发了陶瓷烘房远程分布式自动化测控系统。首先概述了陶瓷烘房的一般结构与组成、直燃式烘房的干燥测量与控制的工艺原理。然后论述了包含DCS自治站点、DCS中心站点、DCS远程站点等三层的陶瓷烘房远程分布式控制宏观架构，同时对每一层的功能与内容进行了详细讲解。最后重点论述了每一层软件设计以及涉及的关键算法，并给出了系统在国内某陶瓷企业的实际应用开发情况。企业应用反馈表明，该陶瓷烘房远程分布式控制系统具有干燥质量高、设备维护方便、扩展性好等优点。

关键词：陶瓷烘房分布式自动化测控系统

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模型预测控制在电池二次冷却系统中应用研究

工程热物理学报 2024年第1期45卷 13-19页

作者：张腾李明佳李冬张延蕾阎凯西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室西安710049 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中车大连机车研究所有限公司大连116021

本文针对动车电池二次冷却系统,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control)算法的电池冷却系统控制策略。研究主要针对电池二次冷却系统,设计了MPC控制策略和比例积分(Proportion Integration)控制策略,并对比了两者在电池冷... 详细信息

本文针对动车电池二次冷却系统,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control)算法的电池冷却系统控制策略。研究主要针对电池二次冷却系统,设计了MPC控制策略和比例积分(Proportion Integration)控制策略,并对比了两者在电池冷却速率方面的控制效果。在电池充放电速率分别为20 A和30 A的工况下,MPC控制策略的电池温度达到稳定时间分别为37 s和63 s,而PI控制策略的电池温度达到稳定时间分别为280 s和500 s。结果表明采用MPC控制策略相较于PI控制策略,MPC控制策略能够使电池冷却速度显著加快,控制系统具有更优的鲁棒性和适应性。

关键词：模型预测控制动车电池冷却二次冷却系统电池热管理

基于主动探测原理的直流配电线路短路故障测距

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电工电能新技术 2024年第1期43卷 53-60页

作者：汤耀景陈水耀裘愉涛孔凡坊宋国兵王星洁吴佳毅常仲学陈福锋国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州325700 国网浙江省电力有限公司浙江杭州310016 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049 国电南京自动化股份有限公司江苏南京211100 东南大学电气工程学院江苏南京210096

为克服对端系统助增作用的影响,实现直流配电线路短路故障的准确测距,提出一种主动探测式的故障测距原理。故障发生后,设计限流策略限制短路电流,进而切换至主动探测控制策略下,向直流线路注入特征频率探测信号。根据特征频率下故障等... 详细信息

为克服对端系统助增作用的影响,实现直流配电线路短路故障的准确测距,提出一种主动探测式的故障测距原理。故障发生后,设计限流策略限制短路电流,进而切换至主动探测控制策略下,向直流线路注入特征频率探测信号。根据特征频率下故障等效电路的激励与响应特性,构建故障测距方程,实现了基于故障分析法的单端量故障测距。基于PSCAD电磁暂态仿真软件搭建了对应模型,仿真验证了不同故障位置和故障过渡电阻情况下测距原理的性能,采用特征频率探测信号构建测距方程,克服了对端电源助增作用的影响,测距结果的相对误差在0.5%以内。

关键词：直流配电系统故障测距助增作用主动探测故障分析法测距

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水力旋流器性能影响因素正交分析

建模与仿真 2022年第5期11卷 1231-1237页

作者：刘祥周西安捷达测控有限公司陕西西安

利用CFD方法,采用高效、快速的正交试验设计方法手段,模拟单锥油水分离水力旋流器含油浓度分布,探究旋流器结构参数以及交互作用对油滴迁移运动和轴心油浓度影响,结果表明结构参数间的协同交互作用对轴心浓度影响非常明显。

关键词：油水分离旋流器正交试验