哥林柱淬火冷却过程的数值模拟

采用有限元分析软件ANSYS8.0,进行了哥林柱淬火冷却过程的温度场数值模拟和应力场分布计算,热处理试验前对哥林柱不同工艺热处理后的变形开裂倾向和淬火后可能的组织分布进行了预测,根据仿真结果对哥林柱的热处理工艺参数进行了优化,修改了工厂原先采用的淬火工艺,仿真计算减小了试验失败的风险和试验成本,生产应用表明模拟结果有较高的应用价值.     

板坯连铸二次冷却过程动态交互式仿真系统

连铸二次冷却过程控制水平的提高对提高连铸坯的质量和产量具有重要作用。为研究二次冷却设定控制算法,把铸流切片的生命周期模型与凝固传热模型相结合,对非线性热物性参数与凝固潜热进行处理,建立了二次冷却过程的动态仿真模型;并以此为基础研制了动态交互式仿真软件系统。系统由虚拟二次冷却对象、控制算法、监控操作、平台管理四个子系统组成;能够对板坯和方坯在非稳态浇铸工况下铸流的凝固过程进行仿真,得出暂态和稳态全过程的铸流内部温度场、凝固坯壳厚度、凝固终点位置、液相穴形状等的变化过程;给出二次冷却过程对输入与扰动信号的动态响应。系统在仿真过程中的人机交互、可移植性方面做了专门设计,为深入研究和优化二次冷却设定控制算法提供了有力的实验平台。仿真模型与仿真软件系统成功应用于某钢企二次冷却与轻压下设定控制系统的研制、测试与在线运行。     

反导电子对抗仿真系统的研究

研制了一个可以在高性能个人计算机上运行的、针对采用末制导雷达的反舰导弹的电子对抗问题的仿真系统。文中主要介绍了该仿真系统的模型框架和模型建立过程中考虑的主要因素，还介绍了该仿真系统研制过程中解决的几个关键问题，包括Simulink/Matlab与VC＋＋结合的问题，以及在线改变干扰样式及干扰参数的疸。     

分布式控制系统可视化组态仿真软件开发

介绍了最新研制的基于分布式控制系统的火电站全ＣＲＴ仿真培训装置中热力系统控制回路的可视化组态软件系统。该系统采用面向对象的开发手段，具有易用性，开放性和通用性等特点。该系统具有在线组态功能，可以根据组态结果直接实现控制策略，同时可进行控制系统结构和参数的在线修改。     

重整移动床反应器实时动态仿真模型的建立

根据实时仿真和在线优化控制的需要，提出了一种兼顾“模型的精确性”与“方法的有效性”的复杂过程对象的建模方法，并以宽馏份连续重整反应器为对象，详细介绍了其建模过程，最后给出了模型运行的结果。     

时滞系统的智能控制方法

介绍了基于Smith预估结构的时滞系统自适应模糊PID控制方法，该方法根据偏差e和偏差变化ec与PID控制器三个参数之间的关系，利用模糊控制原理对PID参数进行在线修正，使被控系统具有良好的动静态特性和抗干扰能力。仿真研究和实验表明了该控制方法的有效性。     

网络控制系统的分析与硬件在线仿真

网络控制系统(NCS)是一种新型计算机控制系统,通过工业网络实现控制单元之间的数据交换,但这也给控制系统带来了时延等问题.在分析两种常见工业网络的时延特点之后,介绍了硬件在线仿真平台的构建,提出了理论与硬件在线仿真相结合的设计方法,即用平均时延对系统进行理论设计,再在硬件在线仿真平台上进行仿真和参数选择.某二阶系统的设计与仿真过程,说明了该设计方法的有效性.     

轨道动力学可视化仿真研究

研究了在机车车辆一轨道耦合动力学视景仿真系统中，轨道系统动态行为仿真的逼真性和实时性问题，提出了一种能准确模拟轨道系统振动行为的有限长轨道单元法，考虑到钢轨以梁的形式参与振动的实质，通过实时建立具有一定垂向、横向和扭转振动形态的钢轨模型来模拟钢轨的振动行为。仿真结果表明，在保证优良的实时性的同时，利用该方法不仅可以建立更加符合实际的轨道模型，而且还能真实地模拟轨道子系统各组成部件的各种特殊振动行为。     

GPC隐式算法及其在供热控制中的仿真研究

基于理论研究和工程应用的需要，提出了广义预测隐式算法。首先介绍了具有滤波器的模型已知的基本广义预测控制（GPC）算法，然后给出了两种隐式自适应算法，一种是已知对象阶跃响应前P个参数的算法，这种算法既不需要在线递推求解Diophantine方程，也不需在线求逆；另一种是一次辨识控制器参数的算法。最后以集中供热热力站热交换过程为应用背景，对基本算法和两种隐式算法进行仿真研究，其结果证明了算法的有效性。     

板带层流冷却仿真系统的研究

以2050热轧厂板带轧后的冷却过程为背景，对所建立的一套层流冷却过程的仿真系统的研究工作作了介绍。该项工作不仅建立了冷却过程的动态仿真模型，显示板带断面的温降过程，而且对板带轧后在输出辊道上的运行状况进行了全面的仿真，提供了层冷过程的输入变量、输出卷温、控制阀门数以及控制参数的各个显示窗口及画面。此软件包具有直观、形象、使用快捷、方便的特点，并为现场人员研究开发新产品提供了实验的软环境。     

变形体凝固传热焓式有限元数学模型与过程仿真

建立了变形体凝固传热焓式有限元控制数学模型，并开发了相应的连续铸轧过程数值仿真软件。应用该软件可以对铸轧坯凝固状态进行动态跟踪，得到任意时刻铸轧坯温度场分布，冷凝层厚度与铸轧坯截面位置之间的关系以及表面温度与凝固时间之间的关系，并直观地以图象形式输出，为最佳工艺参数及连续铸轧机设计提供理论依据。     

差异演化算法在热连轧工作辊温度仿真中的应用

针对热连轧工作辊温度仿真计算,给出了忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型。通过对模型特点的分析,指出忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型实际是一种三维仿真模型,并根据此仿真模型建立了变步长计算温度场的有限差分方程。由氧化铁皮厚度的线性函数来近似表示工作辊与轧件等效换热系数,由喷射区水冷换热系数和喷射区之间的水冷系数计算得到工作辊与冷却液等效换热系数。针对差异演化算法后期收敛速度下降,甚至有时会陷入局部最优点的缺陷,提出根据种群聚集度来动态调整缩放因子,同时引入求解域内的均匀变异操作。并用改进后的差异演化算法对两种等效换热系数进行了优化。仿真结果与实测结果规律一致,证明忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型经差异演化算法优化参数后能准确预报工作辊的温度场。     

连铸异型坯凝固过程的三维仿真分析

采用ABAQUS有限元软件,首次建立连铸异型坯凝固三维瞬态有限元传热模型,并利用Fortran语言编写用户子程序施加复杂传热边界条件,根据现有实测工艺参数对连铸异型坯的凝固过程进行三维仿真分析。重点分析异型坯横断面特征点温度的分布规律以及坯壳的增长规律,数值模拟结果与现场试验吻合。为连铸异型坯冷却制度的研究提供更加有效的手段,进而为连铸异型坯三维应力场的研究奠定基础。     

半固态挤压变形体传热有限元模型及动态仿真

在对半固态挤压工艺实质进行分析研究的基础上，建立了半固态挤压复合材料变形体传热有限元模型，基于Fortran语言及Matlab开发了半固态挤压复合材料成形过程仿真及动态显示软件，可以对液态金属浸渗、凝固、挤压状态进行动态跟踪，得到任意时刻复合材料变形体内部的温度分布规律和液态熔池位置，并能够直观、形象地显示出来。仿真结果与实验结果吻合较好，说明了有限元模型及其仿真软件的可靠性。为工艺过程设计、预测成形质量和选择最佳工艺参数提供了理论依据。     

边值传热反问题误差评估的正则化仿真模型

传热反问题数值解误差的准确评估一直是制约它应用于工业测量的一个难点.以淬火测试探头冷却过程的非稳态一维线性传热反问题为例,以位于探头中心热电偶所测的温度数据为基础,通过引入正则化参数,抑制了反问题对测量误差的放大作用,根据特殊情况下的非级数形式的解析解, 建立了数值解计算误差评估的正则化仿真模型.仿真实验获得了模型的最优正则参数,提高了反问题数值解误差评估的准确性,验证了该模型的有效性.     

基于生产目标的热轧过程集成控制方法的研究

在热轧生产中，加热工序和轧制工序对钢坯出炉温度及加热均匀性的要求上存在矛盾，解决该问题对加热过程和轧制过程的高度集成控制提出了较高的要求。为此采用基于生产目标的综合集成控制技术，建立了钢坯热轧过程的集成控制模型，针对能有效降低轧钢生产能耗的低温加热轧制工艺的仿真结果表明了该模型的有效性，可应用于实际的热轧生产过程。     

管壳换热器模型库及在换热网络仿真中的应用

利用分布参数分段集中化的思想，建立了多管单壳换热器动态机理模型，以此为基础，编程建立了多管单壳换热器两个基本仿真模块，用这两个基本仿真模块可以组合得到所有类型的多管多壳换热器的仿真模块，即而组成多管多壳换热器的仿真模型库，利用该模型库可以根据换热网络的结构方便地搭建换热网络的仿真系统。搭建了一套实际的原油换热网络的仿真系统，该仿真系统不仅具有良好的准确性，而且还可以非常方便地研究参与换热的一种或多种物流温度和流量分别或同时变化时对换热终温的影响情况，为控制系统的研究与设计奠定基础。另外，用此方法建立的管壳式换热器仿真模型库可以非常方便地应用于其他管壳式换热网络的仿真。     

考虑BoP热区内部件间热传递的SOFC系统建模仿真

高温固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell,SOFC）是一种高温高效的氢电转换装置,其高温工作环境对系统电堆和辅助部件（balance of plants,BoP）的保温绝热提出极高要求。考虑SOFC系统BoP热区内多部件之间存在的热交换,结合高温系统有限的可测数据,开展基于热效率?传热单元数法（ε-NTU法）的高温SOFC系统集总建模;通过模拟BoP热区内零部件与环境的热交换,实现BoP热区内多部件间的传热和温度定量分析;通过设计简洁的反馈控制器实现系统的自启动和稳定运行仿真。仿真结果表明,BoP热区整体保温绝热起温度均衡作用,有利于尾气余热对进气气体的进一步加热,也可适当降低设备最高温度,有利于系统长期运行。     

发汗冷却控制系统的参数辨识

本文针对飞行器再入全程热环境的地面模拟试验和飞行实测研究，应用发汗冷却控制技术，通过热层内点温度测量，引入敏感系数，给出热层加热面表面热流的参数辨识方法，解决了这一参数辨识定解问题的不适定性。由于应用了发汗冷却控制技术，避免了热层表面出现烧蚀，内点测温可以获得全程信息，因此为再入热环境的全程实验研究提供了实现的途径。本文参数辨识的计算结果与正问题的数值模拟结果吻合得很好。     

板带层流冷却系统仿真软件包的研究与开发

以宝钢2050热连轧的板带层流冷却系统为对象研发了仿真软件包，对板带轧后在层汉冷却控制系统作用下的运行状况进行了全面的仿真。此软件包具有直观、形象、使用快捷、方便的特点，为研究研究层流冷却控制系统的设计及产品质量的改进提供了实验的软环境。