基于S7—300 PLC的自动送钻模拟系统

本文是在石油天然气装备教育部重点实验室建设项目基础上设计了一套基于S7—300 PLC的自动送钻模拟系统对真实钻井过程进行模拟,模拟系统通过液压缸内液体压力变化来进行钻压模拟,以工控机为上位机PLC为下位机,以S7-300 PLC为控制系统的核心,设计PROFIBUS_DP网络控制方案。通过变频器MM440对交流电机的控制完成对液压系统供油速度和滚筒送绳速度的控制最终实现钻压控制,达到模拟自动送钻过程的目的。为提高教学质量和科学研究提供了基础平台。     

伊顿刹车自动送钻系统

本文介绍一种新型的自动送钻系统——伊顿刹车自动送钻系统的技术性能、工作原理、结构组成和特点。该系统由软件和硬件两大部分组成,以伊顿刹车的大小气缸为控制对象,采用电控气的原理送钻,形成钻压外环与气缸压力内环组成的双闭环控制,主控钻压、辅控速度,实现了恒压送钻和对设备的安全保护。本文还将该系统与同类自动送钻系统进行了比较,总结该系统的优点和存在的不足,并提出伊顿刹车钻压优化自动送钻的改进方案。     

以微机为中心的工业测量和控制系统 第十一讲 ZDC1型钻井地质参数仪

<正> ZDC1型钻井地质参数仪是为钻井工程现场和井队地质工作所设计的专用仪器。该仪器在钻井过程中自动采集、并以数字显示有关钻井和地质参数。同时随钻绘出dC 指数曲线,打印出井深、钻到时间、钻时、钻压、转盘转速、泥浆密度、泥浆泵压、泥浆泵排量、转盘扭矩。该仪器还自动给出捞沙及扭矩、dC 指数等的超     

基于三维复合冲击的延长气田钻井钻进参数自动控制技术

在钻井过程中受到多方面参数的影响，导致钻机钻速波动，为此提出三维复合冲击下延长气田钻井钻进参数自动控制技术。根据气田地层对钻压的敏感程度选择钻头，计算钻头的扭矩变化、轴承的磨损速度以及钻头磨损系数，利用PID控制算法，获得泥浆的消耗量参数、孔深参数、钻压参数、漏水状态参数、烧钻参数以及岩层的软硬变化参数所对应的电流和电压信号，得到标准的参数数据，自动调整钻速、遇到岩石层增大扭矩、降低钻压以及确认钻井的方向，实现自动控制技术。实验证明技术可有效降低钻速的大幅度波动，提升工作效率。     

物探钻机性能参数测试系统设计

根据物探钻机的结构特点和测试需求,设计了一套适用于现有物探钻机的性能参数测试装置,实现了对钻压、空气压力、流量、转速、扭矩、钻井速度6项性能参数的测试,通过数据采集处理器对测试数据自动采集和处理,并开发了一套计算机软件,实现了对测试系统的自动控制和对性能参数的实时监测.现场试验表明,该装置运行稳定、测试精度高、软件运行平稳、存储数据效率高和处理分析准确,对于研究钻机和钻具以及钻井工艺参数优化具有重要作用.     

手语合成中的多模式行为协同韵律模型

利用大量真实多模式行为数据进行学习训练、获取单模式行为的韵律模型以及多模式行为之间的协同关联模型的方法,来实现虚拟人多模式行为之间的协同.重点给出了多模式行为的韵律模型描述,同时给出基于手语韵律参数与语音韵律特征融合的协同控制韵律模型以及韵律参数获取方法,并运用于多模式行为协同控制中,取得了较好的实验结果.与传统的规则法相比,该学习方法更能刻画多模式之间协同关联的复杂性,更好地实现虚拟人多模式行为合成的逼真性.     

基于PSO的钻机快速自适应PID控制

针对传统液压盘刹钻机PID控制系统响应速度慢、稳态误差大、参数整定周期长,以及无法满足随钻遇地层变化实时参数优选的不足,以恒钻压自动送钻为研究对象,构建了液压盘刹钻机控制模型,设计了粒子群算法(PSO)优选钻机PID控制参数,并实现在Simulink环境下自动调用优选出的PID参数,提高了钻机控制参数的快速、自适应整定。仿真结果表明,与传统采用Z-N经验公式法、试凑法和遗传算法(GA)实现钻机PID控制相比,基于PSO的钻机快速自适应PID优化控制能够有效地提升系统响应速度,降低系统稳态误差,满足钻机恒钻压随钻控制的实时性、准确性需求,实验结果证明了该方法的可行性和优越性。     

基于混沌量子进化算法的单交叉口信号控制

城市道路各交叉口交通信号的配时优化和协同控制直接影响整个城市的交通状况.本文以单交叉口模型的交通信号控制问题为背景,构造了以单交叉口滞留的车辆数最少为目标的优化模型.用混沌量子进化算法进行仿真数据求解,得到实时控制的配时方案,并与其它算法的仿真结果进行比较,结果表明该算法对单交叉口的信号配时优化是非常有效的.     

钻井平台伺服系统中电液施力系统的设计

钻井综合试验装置是研究井下工具、钻井基础理论和应用的仿真试验设备。在仿真试验中,钻具承受工作压力（钻压）是重要的工艺参数。本文给出针对试验操作要求及钻压伺服系统的非线性、不确定性的钻压伺服控制系统。     

智能电能表离散型自动化检定的协同应用

为实现智能电能表离散型自动化检定系统的优化运行,提出了一种多系统协同运行方案。首先,在设备物理层面,基于智能电能表的离散型自动化检定特点,根据设备类别将离散型自动化检定系统划分为各子系统,构建离散型自动化检定的设备调度控制模式。其次,结合各子系统的特点以及在设备调度控制模式中的功能,基于优先级设计自动化检定调度系统的自动叫表流程,提出自动导引车(AGV)调度子系统搬运策略,建立机器人(RGV)控制子系统的挂卸表规则。接着采用前馈反馈验证机制,构建了封印贴标控制子系统的调度控制模式。然后,基于系统协同效应理论,采用帕累托多目标优化方法,建立离散型自动化检定系统协同优化调度的概念模型。最后,构建了智能电能表离散型自动化检定协同运行平台方案。实际工程应用验证了该方案的高效性和可行性。     

基于多agent和分层递阶结构的城市快速路网多模控制*

提出了基于多agent和分层递阶智能结构的城市快速路网多模控制策略。执行级agent采用单点积分反馈控制策略,协调级agent采用多匝道协调控制策略,组织级agent采用路线诱导与匝道控制相集成的控制策略。仿真表明,多模控制能灵活有效地适应路网中各种状况的实时变化,控制效果良好。     

基于PU2RC的下行多用户MIMO系统多模发送方案

针对有限反馈下行多用户多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）系统,提出了一种基于每用户正交码率控制（per user unitary rate control, PU2RC）的多模发送方案。该方案通过最大化系统的遍历和速率来自适应地选取发送模式,即系统同时传输的并行数据流数目。由于直接计算系统的遍历和速率比较困难,论文推导出它的一个上界,并以最大化该上界来简化发送模式的选取。仿真结果表明,所提方案的遍历和速率性能优于传统PU2RC方案,特别当系统中用户数不大或者信噪比较高时,性能有明显的改善。     

基于统计差分LPP的多模态间歇过程故障检测

针对工业过程数据存在的非高斯和多模态特性,提出一种基于统计差分LPP的多模态间歇过程故障检测方法。首先将统计模量分析的方法应用到间歇过程训练数据集中,计算统计过程变量的均值和方差,将不等长的批次变成等长的统计量,保证统计模量近似服从高斯分布;然后运用差分算法使多模态变为单模态,最后运用LPP算法进行降维和特征提取,计算样本的T2统计量,并利用核密度估计确定控制限。对于新来的测试样本数据统计差分处理后,向LPP模型上进行投影,计算新数据的T2统计量并与控制限比较进行故障检测。最后通过半导体过程数据的仿真结果表明,该算法的故障检测效果最好,验证了所提方法的有效性。     

一种改进的PU2RC多模传输方法

在有限反馈的下行多用户多入多出(Multiuser multiple-input multiple-output,MU-MIMO)系统中,系统的和容量随着信噪比的升高而干扰受限。本文针对这个问题提出了一种改进的每用户归一化波束成形与速率控制(Per-user unitary beamforming and rate control,PU2RC)多模传输方案,通过增加信道量化质量指示的反馈,为基站进行用户选择提供了更有效的信息以实现多模传输。仿真结果表明,在实际系统中激活用户数比较少时,该方案能够通过动态改变同时服务的用户数,从而最大化系统的和容量。在同等反馈量的情况下,与传统的PU2RC相比,提高了系统的和容量,为下行MU-MIMO系统的应用提供了更好的参考。     

Adaptive multi-mode switching strategy for the spherical underwater robot with hybrid thrusters

The conventional autonomous cruise and tracking system cannot transition and change its motion mode according to the underwater environment during operation, so it is of great significance to study the multi-mode switching of cruise control for Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). In this paper, a Multi-Mode Adaptive Switching (MMAS) strategy for the Spherical Underwater Robot with Hybrid Thruster (HPSUR) was proposed, which provided the possibility for the robot to choose optimal control mode according to the unpredictable operating environment. Then, the dynamic and force of the hybrid thruster are analyzed to improve the accuracy of multi-mode switching, and the MMAS strategy is developed linking the attitude adjustment and switching problems. Furthermore, a series of multi-mode switching experiments were conducted using water-jet mode, propeller mode and hybrid mode. Finally, the experimental result was discussed, which verified the effectiveness and accuracy of the proposed MMAS strategy. The proposed control strategy has a certain reference value for the multi-mode switching of propulsion devices.     

Modeling and monitoring of nonlinear multi-mode processes

In this paper, a new subspace separation method is proposed and a new modeling and monitoring approach in multi-mode processes based on subspace separation is proposed. The existing modeling methods have the following disadvantages: (1) different monitoring models are built in view of each different mode, which needs each mode to be able to offer fully complete modeling reference data. (2) The connection between each mode is ignored, which could be useful in process modeling and monitoring. The proposed method has the following advantages: (1) the common subspace is extracted and the monitoring performance of multi-mode processes is significantly improved. (2) New subspace separation is used to establish an integrated monitoring system, which would simplify the monitoring model structure and enhance its reliability. (3) The direct relationship of input dataset and output dataset is considered in the multi-mode processes, which is crucial for the complex industry process. Experiment results show effectiveness of the proposed method.     

基于GMM的多模态过程模态识别与过程监测

多模态复杂过程的多变量、多工序、变量时变性以及模态转换时间不确定等多种原因, 导致面向多模态生产过程的监测问题十分复杂. 对此, 基于高斯混合模型的监测方法, 结合定性知识和定量知识, 解决了多模态过程监测中离线数据模态划分、稳定模态和过渡模态的监测模型建立以及在线数据的模态识别等关键问题, 最终实现了对多模态过程的监测.     

基于稀疏表示的兰姆波模态分离方法研究

针对超声阵列检测过程中兰姆波的频散和多模态特性带来的信号分析困难问题,提出了一种基于稀疏表示的兰姆波模态分离方法,并将其应用于金属板结构兰姆波模态分离中。根据S;和A;模态兰姆波在时域上的波形差异,研究S;、A;单模态字典和复合字典的构造方法,将待测信号在复合字典上进行稀疏分解,采用带相干性准则的最小角回归算法求解稀疏系数,从多模态信号中提取S;、A;单模态信号。将所提出的方法应用到仿真和实验信号分析中,结果表明,该方法可以很好地实现检测信号中单模态兰姆波信号的提取。研究工作有助于解决金属板结构中多模态兰姆波的模态分离问题。     

基于MAS的分布式焦炉集气管压力解耦控制

针对焦炉集气管压力这类多变量非线性耦合系统,提出了一种基于multi-agent system(MAS)的焦炉集气管压力智能协调控制系统方案,给出了agent的分层组织结构和演化机制．在控制agent中,采用TS模糊神经回归网络对被控对象进行分布式建模,运用分布式智能协调解耦算法进行解耦控制,监督学习与强化学习相结合,采用遗传协进化算法对多个agent协调优化．通过agent模态变迁进行模式切换,以适应快速突变环境．工程应用表明,提出的控制策略有效地解决了集气管压力这类复杂对象的过程控制问题．     

Asynchronous control of discrete-time stochastic bilinear systems with Markovian switchings

This paper is concerned with the problem of asynchronous control for a class of discrete-time Markov systems with multiplicative stochastic white noises. Based on a stability analysis scheme developed from mode-dependent Lyapunov function method, we first derive testable conditions in linear matrix inequality (LMI) setting to ensure the robust stability of the closed-loop system. We then recast the proposed stability conditions into equivalent forms that are later utilised to design a multi-mode asynchronous state-feedback controller (ASFC) that makes the closed-loop system stable. An extension to the case of deficient mode information (i.e. transition rates of the system and the controller are not fully accessible) is also presented. Finally, a model of networked control with DC devices is given to demonstrate the efficacy of the proposed design scheme.