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。     

热轧层流冷却过程的智能建模仿真软件包

针对热轧层流冷却过程具有综合复杂特性，难以建立精确数学模型的难点，基于其智能建模方法开发了仿真软件包。讨论了仿真软件包的结构和功能。该软件包方便，实用，为热轧层流冷却过程的模型研究提供了良好的软件环境。     

热轧层流冷却过程改进模型建立与仿真研究

针对热轧层流冷却过程非线性、强耦合等特性,对热轧层流冷却过程进行了系统模型分析,并在层流冷却物理过程分析的基础上提出改进方案——将整个物理过程划分为热辐射、空气对流、冷却水对流、辊道热传递和热相变5个部分。对影响卷取温度的关键单元——设定单元进行模型改进,在该模型基础上开发了仿真系统软件,并进行了模型验证和对比,这些表明该系统稳定可靠,可用于现场参数分析和新产品的开发。     

层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台

层流冷却系统具有强非线性、工况变化频繁、带钢温度不能连续测量等综合复杂性。由于复杂的优化控制算法难以直接在冷却装置上进行验证,从工程化角度出发,开发了分布式的层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台。该平台由模拟现场层流冷却过程的虚拟对象仿真子平台、仪表与执行机构虚拟装置子平台、回路控制系统和过程监控实验子平台、优化控制实验子平台组成。平台之间交换的所有过程信号均为标准工业信号,实验结果表明该平台可以从工程角度进行优化控制算法的有效验证。     

冷连轧过程仿真软件包的研制

以四机架冷连轧机为背景,开发研制了一个结构简单、使用方便、具有一定开放性的冷连轧过程仿真软件包（ＴＣＲＳＩＭ）,为新的建模与控制方法在冷连轧过程中的应用研究提供了良好的仿真环境。     

运动体系统仿真模型验证方法软件包的开发

本文对动态系统仿真模型验证方法软件包（ＭＶＶＳＰ）的功能作了简要说明，对各类验模方法的使用特点进行了详细的分析     

发动机及其冷却系统耦合仿真方法研究

通过研究发动机及其冷却系统耦合仿真方法,实现了发动机与冷却系统的边界条件双向实时传递,打破了传统冷却系统设计的散热量计算不准、冷却系统不匹配、部件与流体工作温度极限不匹配等局限性.在此基础上建立了某型发动机及其冷却系统的耦合仿真模型,通过试验验证了该耦合仿真方法的可行性与准确生.     

钢包调度仿真软件包的设计与实现

钢包的优化配备对于钢铁生产过程中的节能，降耗起着重要的作用。针对钢包调度过程的复杂性，难于建立精确数学模型的特点，从钢包调度专家经验中提取钢包选配规则，建立钢包优化配备的优先级，基于规则和优先级混合编制策略开发了钢包调度仿真软件包，讨论了其结构和功能。为方便现场调度专家随时监控钢包的行为，开发了可视化钢包动态模拟画面，利用在线数据，进行离线仿真。经某钢厂在线测试结果表明：该软件可以提高钢包计划编制的精度，减少钢包在线调整的次数，充分利用红包以达到了节能、降耗的作用，为进一步在工程上应用奠定一定的基础。     

BSSLAB:基于SCILAB的盲源分离仿真软件包

盲源分离问题由于其在无线通讯、语音增强系统和医学信号处理等领域内应用广阔且具有极大的理论研究价值,近来受到人们的广泛关注。简要介绍了盲源分离的基本原理及其算法框架,然后基于科学计算软件SCILAB,开发了盲源分离软件包BSSLAB。讨论了仿真软件包的结构和功能。该软件包方便、实用,为盲源分离算法的仿真研究提供了良好的软件环境。     

柴油机受热零部件-冷却系统的流/热耦合仿真分析

建立了某D6114柴油机固件(机体、缸盖和缸套)和冷却系统的耦合模型,应用直接流/热耦合的方法对耦合莫型进行流动和传热的仿真分析,冷却水和冷却壁面间的热量交换由耦合计算自动完成,预测了该机冷却水套的流速分布和耦合体的温度场。数值模拟结果表明:机体水套的流场基本满足要求,而缸盖水腔各缸的流速分布存在明显差异,其中第一缸的局部区域流体速度最低(局部小于0.5m/s);受热部件的温度变化较大,差异明显,无论是缸盖、机体还是缸套,最大温度均出现在第一缸。     

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。     

空调系统表冷器供冷量优化控制仿真研究

主要研究空调系统一定温度要求下的表冷器最小能耗优化控制.介绍了空调系统仿真软件HVACSIM+模拟空气处理系统所需的主要数学模型;对西安地区某建筑的空气处理系统和空调房间进行仿真.建立表冷器的能耗与冷冻水流速之间的函数关系,并将此作为目标函数.应用变量轮换法优化PID控制器参数,计算冷源向空调系统提供的能耗.结果表明,所建立的仿真系统运行稳定,且表冷器能耗与优化前相比大大减少.     

大方坯连铸动态二冷与动态轻压下控制模型的开发与应用

北京科技大学与包钢合作开发了国内首家拥有自主知识产权的大方坯连铸动态二冷与动态轻压下控制模型.模型将铸流离散成许多切片,依据传热学理论与合理假设对每个切片建立传热微分方程;通过用有限差分法求解各切片传热微分方程,动态计算各切片的内部温度曲线,从而实现对铸坯实时温度场的动态跟踪;结合目标表面温度控制法与轻压下理论实现了大方坯连铸的动态二冷与动态轻压下控制.该控制模型已在包钢5号大方坯连铸机上线应用,对比试验表明铸坯内质得到了明显提升.     

热连轧生产过程计算机仿真系统

系统地介绍了热连轧生产过程计算机仿真系统的结构,功能及设计与实现。它用Client/Server模式,在两台计算机上实现了除加热炉外整个热连轧生产线的仿真。     

支持协同仿真的模型库管理技术研究

根据协同仿真中对于模型管理的需求，研究了基于CORBA的模型库管理系统的三层体系结构，提出了基于模型字典和模型结构相结合的改进面向对象的模型表示方法，研究和实现了模型的版本．配置、操作等管理技术，最后以汽车姿态控制系统为例，对以上设计思想的可行性加以验证。     

轧制过程动态仿真数据库系统的设计与实现

讨论和分析了轧制过程动态仿真的重要性和仿真系统的组成结构。根据该计算机仿真系统的结构特点、轧制过程仿真数据库的功能要求及仿真系统对数据管理的特殊要求,提出了适合于轧制过程仿真系统的两种数据库系统结构设计方案,并对两种方案的特点进行了比较。主动数据库技术能够在系统运行过程中主动处理当事件发生或条件变化时系统应该主动触发执行什么样的动作或动作序列。根据仿真系统运行中数据库的功能特点,本文采用主动数据库的设计思想来解决与仿真系统运行过程相关的重要问题。最后,本文对仿真数据库系统开发实现中的重要问题和关键技术进行了讨论并提出了相应的解决方案。