基于遗传算法的油田注水系统运行优化研究

本文以注水能效最小为目标函数,以水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了优化到注水泵站的油田注水系统运行优化数学模型。根据该模型的特点,应用改进后的遗传算法求解约束优化问题的方法,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法得可行性,并取得了较好的优化效果。 关键词：油田注水系统 遗传算法 约束优化     

支撑机构驻留水下航行器着陆策略及影响因素

简单介绍了驻留水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的概念及工作过程,基于基本力学理论,建立了航行器空间运动的运动学及动力学数学模型;结合本航行器的特点,建立了变浮力系统作用力数学模型、垂推作用力及控制数学模型.在此基础上,建立了航行器着陆过程仿真模型.针对支撑机构驻留AUV,提出了注水自由下潜、支撑机构伸出注水自由下潜、垂推控制、支撑机构伸出垂推控制4种着陆策略,研究了变浮力系统注水质量和位置对着陆参数的影响;对比4种着陆策略,分析了支撑机构和垂推对着陆策略的影响,为着陆及驻留方案的设计和航行器设计及改进提供理论依据.     

基于声纳的移动机器人环境建模仿真平台的设计

利用Visual Basic建立了一个移动机器人环境建模的仿真平台，通过仿真声纳的数学模型，采用以概率论和Dempster-Shafer证据理论为基础的基于占有率的栅格地图创建方法，解释和融合仿真的声纳数据，建立环境的栅格地图。该仿真平台提供了环境和移动机器人运动状态在线实时设定功能，其参数可调的声纳模型及根据声纳数据进行环境建模的算法设计相对独立等特点极大地方便移动机器人环境建模的研究工作。     

基于推断估计混合模型的聚丙烯腈生产过程故障诊断

为保证复杂工业过程生产的安全稳定 ,需要实现过程的故障诊断 .以推断估计混合模型为基础 ,建立了采用模糊模式识别方法的故障诊断系统 ,并以聚丙烯腈生产过程为例 ,对现场实时数据进行了故障诊断仿真 .仿真结果说明 ,该系统具有较好的故障实时诊断性能 .     

三相交流异步电机矢量控制系统仿真建模

分析了三相交流异步电机的数学模型,介绍了三相交流异步电机的矢量控制原理.采用模块式设计方法和结构化设计方法,开发了基于MATILAB/SIMULINKV参数化三相交流异步电机矢量控制仿真模型.该模型的输入参数为电机转子目标转速和转子实时转速,输出参数为电机输出转矩.基于建立的仿真模型开展了电机空载变速过程和恒速加载过程仿真.仿真结果表明,所设计的仿真模型能够实现电机运动过程中转速和转矩的准确计算;所设计的参数化仿真模型可用于三相交流异步电机矢量控制系统仿真研究.     

某型船舶动力装置建模及仿真

针对某型船舶动力系统设备多、功能复杂的特点,采用模块化建模法建立主要动力设备数学模型.基于系统仿真模型,实现船舶动力系统各种工况下的实时仿真.结果表明,模型仿真计算数据与船舶实际运行数据吻合良好,模型真实反映了动力装置的工作状况,满足仿真要求.     

浅谈DF型注水泵减级涂膜的节能应用

对油田注水离心泵进行水利损失、容积损失、机械损失分析，根据实际生产需要，进行减级、涂膜等措施，提高注水泵运行效率，延长了注水泵的使用寿命，在生产中取得了较好的节能效果。     

某油田解决注水泵泵体高温的技术应用

注水泵对处理合格的生活污水增压,使其压力满足回注地层的要求。某油田试运行初期注水井配注量为25 m~3/h,平台注水泵额定排量190 m~3/h,二者之间存在较大差值,注水泵试注期间泵体温升过快无法稳定运行。通过依托油田现有流程,实现水源井水降温、减少注水泵出口回流,不利用冷却器解决大排量多级离心泵在小排量注水时泵体高温问题。本着安全、创新、高效的原则实施,注水泵成功稳定运转,生产水及注水系统各设备实际温度值均在正常操作值范围内,效果显著。     

两种同步电机实时仿真模型

介绍了应用Matlab/Simulink软件 ,实现对同步电机的动态实时仿真 .根据同步电机在abc坐标下的数学模型 ,建立了同步电机在dq0坐标下的数学模型 ,再根据该数学模型利用隐式欧拉法将数学模型中微分方程部分进行变换 ,形成另一种同步电机数学模型 ,这两种数学模型均考虑d轴上励磁绕组和阻尼绕组间互漏磁通 .利用Simulink软件构建了两种同步电机仿真模型 ,实现了对同步电机的动态实时仿真 .将这两种仿真模型应用于简单电力系统的动态实时仿真试验 ,并讨论了仿真方法的稳定性 .仿真试验结果表明 ,所提出的仿真模型和仿真的方法是正确的 .     

船艇主锅炉模块化仿真模型

从物理机理出发,采用集中参数法,建立了船用主锅炉实时仿真的全工况非线性模块化数学模型,该模型适用于某型船用主锅炉的仿真分析,同样的方法也可以用来建立新型船用主锅炉的模型,该模型在船用蒸汽动力装置训练模拟器中得到了其仿真结果与从实船测得的数据基本相符,精度满足仿真要求。     

基于SWAP的旱稻灌溉模式研究

针对旱稻品种HD297,以土壤-水分-大气-作物系统模拟模型（SWAP）为工具,以2003－2004年在河南柳园口灌区惠北灌溉试验站开展的旱稻不同灌溉制度试验为基础,应用不同灌溉制度下灌水水平、土壤水势、旱稻叶面积指数、干物质量及产量等试验资料,对模型模拟旱稻灌溉制度及作物生长的适应性进行了验证,对模型参数进行了率定和检验。结果表明SWAP适合旱稻不同灌溉制度条件下的作物生长模拟。在此基础上应用SWAP分析了无水层灌溉、淹灌、雨养3种水分管理模式下旱稻干物质总量和水分生产率,以及不同地下水埋深对相关指标的影响。结果表明,3种灌溉模式以雨养模式水分生产率最高,其次为间歇灌溉,淹灌最低;地下水埋深对雨养模式的干物质总量和水分生产率影响最大,对间歇灌溉相关指标影响较小,而对淹灌模式则基本无影响。     

埕岛油田6A+B区块油藏动态调控

埕岛海上油田油层多,储层平面上和纵向上物性差异大,非均质性较强,采用分层注水工艺开发不能较好地控制整个油藏的水驱效果.针对埕岛油田采油速度低、含水上升较快等问题,提出一种新的最优油藏动态调控方法.该方法将油藏视为一个复杂的动态系统,以油藏开发生产净现值最大化为目标,通过求解描述油藏开发生产的优化模型,实时优化油藏的输入输出调控参数,获取该时刻最优的生产方案.利用该方法对埕岛油田6A+B典型区块进行的实例分析结果表明,获得的最优生产方案符合油田实际.     

应用多源遥感影像提取鄱阳湖形态参数

鄱阳湖是我国最大的淡水湖,也是我国的洪水多发地带.利用遥感影像自动、快速、准确提取鄱阳湖形态参数(水体面积、水位高程值),实时监控鄱阳湖水情空间动态变化,具有非常重要的意义.本文通过在Radarsat SAR和Terra Modis遥感影像上提取水体,测量计算了遥感影像上的水域面积.将遥感测量结果与利用鄱阳湖历年的水位高程与面积水文统计数据拟合模型测量结果进行交互验证,误差绝对值小于0.70%,最终建立了一个具有较高精度的鄱阳湖主体水域水位-面积分布数学模型.为利用遥感影像实时监控鄱阳湖水情空间动态变化提供了可行的方法手段,对湖泊、水库的泛洪监测、调洪功能分析具有重要的意义.     

基于格子玻尔兹曼方法的致密砂岩驱替模拟

基于数字岩心建模方法和格子玻尔兹曼方法,开展致密砂岩水驱模拟研究,分析致密砂岩水驱微观过程和机制。首先利用大庆油田龙虎泡地区高台子组致密砂岩CT扫描数据,建立三维数字岩心模型;然后利用Shan-Chen格子玻尔兹曼方法,建立油水两相驱替数值模型;之后对比分析不同注入速度和注入压力条件下驱替效率、换油率与驱替参数的关系,并给出致密砂岩三维微观孔隙尺度的驱替过程。结果表明:相同累积注入量条件下,提高水驱注入速度和驱替压差可以提高最终驱替效率;水驱注入速度和驱替压差存在驱替效率拐点;恒速水驱的平均最终驱替效率为49.6%,恒压水驱的平均最终驱替效率为47.3%。     

调速型液力偶合器控制系统数学模型的建模过程

介绍了调速型液力偶合器输入输出特性数学建模方法，利用组态王、可编程序控制器PLC以及相应的传感器，采集实时数据并且存入Access数据库，Access作为Matlab和组态王的共享数据库。基于采集的实时数据。用多项式拟合的方法，由计算功能强大的Matlab软件建立调速型液力偶合器自控系统的数学模型。此建模方法能完成复杂控制算法建模任务，是实现调速型液力偶合器实现计算机控制的关键。     

离心式泵站并联调速运行的优化控制

通过对离心式水泵高效工作区的性能曲线进行二次拟和,分析离心式水泵机组并联调速运行特性.以机组最小功耗为目标函数,以系统流量为约束条件,建立泵站并联调速优化运行控制的数学模型.将不同转速泵并联调速的最优控制问题转化为求解多元函数条件极值问题,采用拉格朗日乘数法和非线性方程的Newton解法求解该模型,得到并联调速机组优化运行时工况点的计算方法.仿真结果证实该模型有效、可行,给出的优化控制方法可以在一定程度上节约泵站的运行成本.     

时延网络控制系统的稳定性分析

网络控制系统是一种新兴的通过网络传输数据的实时反馈控制系统.基于线性时不变控制对象,在仅存在不大于一个采样周期的时延影响的情况下,建立了该网络控制系统的离散模型,并基于此模型进行稳定性分析,并得出了判断系统达到渐进稳定的方法,最后进行了仿真验证,仿真结果表明该方法正确有效.     

一种弱凝胶驱数模物化参数的修正方法

物化参数是弱凝胶驱数值模拟工作的关键参数,其准确性将直接影响弱凝胶驱数值模拟的评价和预测结果。现行方案通常通过室内实验测得物化参数,然而,由于室内实验的计量误差和实验本身的不稳定性,测得的弱凝胶物化参数往往存在一定误差。如果在数值模拟中运用这类参数,将会导致结果与实际效果的偏差。现提出了一种弱凝胶驱物化参数的修正方法,构建实验级别的数值模型,通过拟合实验动态来修正弱凝胶物化参数,并在L油田的数值模型中进行了验证,结果表明修正后的弱凝胶物化参数的准确性显著提高,更适用于矿场实际的数值模型和弱凝胶驱效果评价,该方法对类似的弱凝胶驱油田具有一定的推广和借鉴意义。     

电液伺服系统的神经网络并行控制

文章针对电液伺服系统的非线性、不确定性和参数时变的特点,提出一种基于神经网络的并行自学刁控制算法。该控制策略以系统动态误差和给定信号量作为小脑模型神经网络控制器的激励信号,并与单神经元自适应PID控制器相结合构成系统的复合控制。仿真结果表明,该并行控制算法较常规PID控制具有更快的响应特性和良好的动态特性,对模型参数变化和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性。     

基于长短期记忆法的换流站阀冷系统参数预测

在对换流站阀冷系统的内冷水流量、进出阀温度、主泵及回水压力等参数进行采样时，时常发生数据缺失或异常的情况；同时，由于阀冷系统的上述运行参数具有时序性，对内冷水系统的入水温度等关键参数完善并进行有效预测可以更准确地评估阀冷系统冷却能力。提出了一种基于均值填补的采样值处理方法，使样本集更完善、更贴合换流站阀冷系统的实际运行情况；分析了阀冷系统运行参数的时序属性，提出一种基于主成分分析的长短期记忆网络模型的时间序列预测方法，通过对换流阀关键运行参数的预测实现对系统冷却能力的有效判断。经实例验证，所建立的预测模型的平均绝对百分比误差约为4.96%，证明了所建模型的有效性。