间歇式化工形式化建模与顺序控制器设计

摘要：
针对间歇式化工生产过程,根据执行机构网元件提出了其受控Petri网模型的设计方法,将工艺流程描述为变迁串的顺序控制目标,继而根据基本变迁串将工艺流程描述为Petri网的线性约束.最后,利用库所不变量方法设计监控库所,给出顺序Petri网监控器,实现了复杂化工过程的闭环控制系统的形式化建模、分析和优化.
关键词：
离散事件系统; Petri网; 间歇式化工; 顺序控制; 监控
中图分类号： TB 61; TK 31
文献标志码： A     

柴油机燃烧模式切换过程燃烧特性变化试验

为研究柴油机在传统燃烧与低温燃烧的燃烧模式切换过程中,如何识别缸内当前所处的燃烧模式,以及不同喷油参数在不同的燃烧模式对燃烧特性参数的影响,在一台高压共轨柴油机1 500 r·min-1、30%负荷下采用燃油单次喷射、调节EGR率方式实现燃烧模式切换并进行了试验研究.结果表明,EGR率从0增加到55%,缸内燃烧起点位置稍有后移,但变化不大,当EGR率超过45%后,缸内开始进入低温燃烧模式,瞬时放热率曲线初始上升过程,由于冷焰反应持续期增加导致出现的二阶段滞燃,可以作为识别当前的燃烧模式的特征,控制缸内燃烧模式;喷油相位从-14°CA ATDC推迟到-7°CA ATDC,对传统燃烧模式滞燃期和燃烧持续期的影响较小,但对低温燃烧的燃烧持续期影响较大,同时,当喷油相位推迟到-7°CA ATDC时,缸内接近失火;喷油压力从75 MPa提高到140 MPa,在传统和低温燃烧模式均可以改善发动机的油气混合程度,缸内最大爆发压力及瞬时放热率峰值增加,指示热效率有所增加,但幅度变化不大.      

使用缸压信息的柴油机低温燃烧闭环控制

在柴油机上采用低温燃烧技术,可以获得比传统压燃方式更低的氮氧化物和颗粒物排放。为了解决柴油机低温燃烧不稳定和各缸均匀性差的问题,基于缸压信息,构建了双控制单元的分布式控制系统,设计了平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)和50%放热曲轴位置(50%of the mass fraction burned,MFB50或CA50)双闭环的控制方法。实验结果表明:基于缸压信息反馈的燃烧闭环控制系统,在低负荷低温燃烧工况点,能够有效控制各缸的燃烧状态不均匀的状况,并大幅度改善燃烧不稳定的现象;在高负荷低温燃烧工况点,可以将各缸的CA50和IMEP控制在目标值附近。     

氧浓度对斯特林发动机燃用不同燃料时燃烧火焰特征的影响

利用高速摄影技术,研究了以乙醇为燃料时斯特林发动机引射气流中氧浓度对燃烧的火焰长度、色度、燃烧速度以及燃烧稳定性等的影响.结果表明：在引射空气时,随着氧气浓度的提高,火焰的稳定性及火焰传播速度提高,燃烧火焰长度变短,火焰变得更明亮,且柴油火焰亮度比乙醇大;在有引射气流的作用下,氧浓度对燃烧特征参数的影响较小.

     

基于优化动力技术的多缸汽油机均质混合气压燃/火花点火模式循环变动

摘要： 采用优化动力技术实现了四缸汽油机的均质混合气压燃（HCCI）稳定燃烧;统计分析了火花点火（SI）与HCCI模式的切换点,2种模式下在相同负荷时缸内、缸间的循环变动特点,以及HCCI燃烧向高负荷范围拓展的限制条件和解决方法.结果表明：在1 400 r/min的较低转速下,适当增加切换点负荷,可使切换后的HCCI燃烧更为平稳;当负荷相同时,HCCI模式下燃烧参数的循环变动系数显著低于SI模式,且其平均指示压力在缸内的循环变动系数小于2.5%,缸间的循环变动系数小于3.0%;各缸之间的燃烧参数存在规律性的差异,可采用重新布置进气管路和冷却水循环管路来解决;拓展HCCI负荷范围,必须采取降低进气温度和采用废气再循环的措施,以抑制着火时刻过早和放热率过大的情况发生.
关键词： 汽油机; 均质混合气压燃; 循环变动; 模式切换; 平均指示压力
中图分类号： TK 401文献标志码： A     

柴油喷雾火焰低温燃烧大涡模拟研究

柴油喷雾燃烧是个复杂的物理化学过程,尤其是低温条件下湍流燃烧仍有许多未知的现象.本文基于大涡模拟方法开展了不同环境温度下正十二烷喷雾火焰燃烧过程的模拟研究.首先,通过与喷雾燃烧基础数据库Engine Combustion Network(ECN)网站上试验数据对比,包括喷雾发展过程、着火延迟期和火焰浮升长度试验值,发现LES-LEM模型能够捕捉喷雾发展过程和燃烧过程,并且与试验数据非常接近.其次,本文深入分析了喷雾火焰中的低温燃烧过程,研究发现,提高初始温度,第1阶段着火延迟期和总的着火延迟期均缩短,而第2阶段着火延迟期变长,同时提高初始环境温度,出现放热率峰值的混合气浓度增加.酮类过氧化物和甲醛可以表征喷雾火焰中的多阶段着火过程,在着火延迟期附近,随着初始温度升高,酮类过氧化物(OC₁₂H₂₃OOH)质量分数峰值逐渐远离当量比混合物分数(Z_st)向浓混合气方向发展.最后,本文探究了初始温度对整体燃烧放热过程和主要组分,包括碳烟标识物C₂H₂生成的影响.研究发现900 K条件下...     

一种新型缓冲结构——支持无死锁的完全自适应路由

摘要：
介绍了一种适用于虫孔切换网络的多请求输入缓冲区组织的新型缓冲区结构.该结构支持Duato方法在报文穿插存储情况下实现无死锁的完全自适应路由.同时,基于BookSim模拟平台,对多请求输入缓冲区结构的性能进行评价.结果表明,新型多请求输入缓冲区结构的性能优于先进先出（FIFO）缓冲结构,其在uniform通信模式下的报文延迟降幅近68%. 关键词：
虫孔切换; Duato方法; 无死锁适用性路由; 多请求输入缓冲区结构 中图分类号： TN 913
文献标志码： A     

基于多源信息可信度的高炉料面温度检测方法

摘要：
针对高炉料面温度难以准确检测的问题,提出一种基于多源信息可信度的高炉料面温度在线检测方法.根据高炉3种异类检测信息的各自特点分别估计料面温度,采用可信度理论通过融合单一信息的估计值计算高炉料面温度.在某钢铁企业2 200 m3高炉应用结果表明,所提出的方法能够准确地检测高炉料面温度,为复杂冶金过程状态检测提供了新的解决思路.
关键词：
高炉; 料面温度; 可信度; 信息融合
中图分类号： TP 29
文献标志码： A     

废气再循环对均质压燃发动机燃烧的影响

摘要：
废气再循环(EGR)技术对多缸均质混合气压燃(HCCI)发动机的燃烧有着重要影响.文中在优化热管理技术(OKP)型HCCI发动机上对EGR进行了实验研究.结果表明：EGR在OKP型HCCI发动机中可以推迟燃烧相位,降低燃烧速率,可以用于负荷的拓展;不同负荷下采取合适的EGR比例,可以提高平均指示压力;多缸发动机各缸存在固有差异,进气温度的差异导致各缸循环变动有差异;随着废气再循环率的升高,多缸的循环变动增加,各缸的循环变动差异进一步增大. 关键词：
汽油机; 均质混合气压燃; 废气再循环; 循环变动; 缸间循环波动 中图分类号： TK 411
文献标志码： A     

深海脐带缆弯曲加强器时域疲劳敏感性分析

摘要：
鉴于聚合物材料制作的弯曲加强器非线性特性显著,传统频域疲劳分析方法已不适用,而疲劳强度是弯曲加强器设计关键难点,建立了弯曲加强器分析的数学模型,给出了基于数学模型的弯曲加强器疲劳分析方法.从整体到局部进行时域疲劳分析,对影响弯曲加强器疲劳性能的参数进行敏感性分析,讨论了各个参数对弯曲加强器疲劳性能的影响.文中提出的方法和所得的结论可为深海脐带缆弯曲加强器分析设计提供参考.
关键词：
脐带缆; 柔性管; 弯曲加强器; 疲劳分析; 敏感性分析
中图分类号： P 751
文献标志码： A     

二次调节转速系统的双闭环控制特性研究

建立了二次调节静液传动系统双闭环控制的数学模型,对系统进行了单、双闭环控制的对比研究。试验结果表明：双闭环控制较之单闭环控制具有更好的控制特性。     

综合性最优控制及其在直流调速系统中的应用

提出了一种以线性二次型性能指标为基础的综合性最优控制问题，研究了单输入系统开环和闭环特征多项式与性能指标中的加权矩阵之间的关系，根据这些关系可以确定一个具有指定闭环极点的最优控制系统，最后把它们应用于双闭环直流调速系统中的速度调节器的设计。仿真结果表明，这种设计方法是可行的；且具有比较令人满意的设计效果。     

D型闭环迭代学习控制的2-D模型及收敛性分析

本文将 2 D线性连续 离散系统理论应用于连续线性迭代学习控制系统中 ,给出能很好反映迭代学习控制过程的数学模型 2 D线性连续 -离散系统Roessor模型。在 2 D系统理论上证明了D型闭环迭代学习控制律的收敛性。根据该理论设计的闭环迭代学习控制器 ,受到的限制较小。     

惯导平台稳定回路三种控制策略的仿真研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,在仿真的基础上对单闭环、双闭环、数字双闭环三种控制策略分别设计了控制器,并比较了各控制策略的优劣。经过分析比较表明双闭环控制、数字双闭环控制与目前工程上普遍应用的单闭环控制策略相比提高了系统的动态抗扰能力。     

水轮机筒阀电液同步控制系统数学建模与仿真

为了满足水轮机筒阀在启闭过程中的多缸同步和速度控制的要求,对筒阀电液同步控制系统中的主要液压部件。如电液比例方向阀、同步液压马达、比例节流阀和非对称液压缸进行动态数学建模分析,给出了水轮机筒阀电液同步控制系统非线性数学模型。针对筒阀在启闭过程中对同步性能和速度控制要求高的特点,提出一种双闭环（同步闭环和速度闭环）综合控制方式,该控制方式内环负反馈用于多缸同步控制,外环负反馈用于多缸速度控制。利用Simulink对系统进行仿真研究,并和试验结果进行了对比。结果表明,该系统和控制方式能满足水轮机筒阀在启闭过程中对速度和同步性能的要求。     

涡轮发动机系统的双变量控制

针对推进剂流量单变量控制的涡轮发动机动力系统运行经济性差等缺点,提出了工作喷嘴数目开环控制配合燃料泵排量闭环控制的双变量控制方法,闭环控制部分采用改进的自适应算法.与单变量控制方法比较,系统经济性提高30%以上,涡轮前温度降低250 K以上.仿真结果表明,该双变量控制方法简单实用,适用于多速制反舰兼反潜的重型水下航行器使用,能够兼顾系统运行效率和平稳性.     

火电机组混煤掺烧与优化系统研究与应用

针对火电厂混煤掺烧的实际特点,建立火电机组混煤掺烧与优化系统。系统包括智能储煤模块、制粉优化模块和经济效益模块3个功能模块。系统采用K均值聚类算法和专家规则对进厂煤种进行智能储煤;采用多目标优化方法——粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法对制粉系统进行优化管理得到合理配煤比例,使混煤掺烧达到安全、经济和环保的作用;并设计掺烧收益模块,进行经济性分析。针对内蒙某电厂实际情况,开发火电机组混煤掺烧与优化系统。通过实际应用证明,该系统可对各个煤种进行分类储煤,并得到最佳掺配方案。     

线性摩擦焊机电液伺服施力系统动态特性

为分析线性摩擦焊机电液伺服施力系统对焊接过程关键参数压力和速度的动态响应特性,判断系统的控制品质,对滑台压力进行了闭环控制下的时域阶跃响应实验,得到了时域响应曲线.对滑台速度和压力分别进行了开环和闭环控制下的频域特性实验,借助Matlab平台绘制出速度和压力的响应Bode图,通过逼近的方法得到系统对于开环速度和闭环压力信号的传递函数.实验结果表明,系统压力闭环时域响应平均纯滞后时间为2.6 ms,平均延迟时间为17.4 ms,平均稳态误差0.61%,平均超调量1.83%,系统响应速度快,超调量小,稳态控制精度高;速度开环工作频宽为9 Hz,压力闭环工作频宽为22 Hz,系统稳定性较高.     

直流电动机锁相系统速度内环的设计

锁相系统是一个能够跟踪输入信号频率和相位的闭环自动控制系统，为了获得较好的动特性和较高的稳态精度，在直流电动机锁相系统中可采用数字模拟混合系统方案，即采用双环结构，外环是鉴频鉴相环，内环是速度环。实验证明，采用速度内环是高精度宽调速的可行方案。     

台车式热处理炉炉膛压力控制系统设计

台车式热处理炉炉膛压力是反映炉内燃烧工况正常与否和运行中监视、控制的重要参数之一,不仅与燃烧效率直接相关,而且与安全、节能和环保密切联系.针对在满足热处理炉膛温度控制精度下的合理控制炉膛压力问题,以“东北特钢集团大连基地锻钢工程新建台车式热处理炉”为课题背景,提出了一套新的控制方案一传统的单闭环调节加上炉膛压力监督机制控制,给出控制系统构成.仿真结果证明,控制方法有效.