软质管线收卷机构PID控制研究

为使软质管线收卷机构在受到负载力矩扰动的情况下收卷机构的控制系统拥有良好的瞬态与稳态性能,采用PID控制器对控制系统进行调整。用传递函数的方法建立控制系统的模型并采用根轨迹法对PID控制器参数进行分析优化。同时用Simulink建模的方法建立控制系统的模型并采用正交试验法则对PID控制器参数进行优化;计算结果表明:传递函数建模根轨迹法分析的优化结果与Simulink建模正交试验法分析的优化结果比较吻合,传递函数模型与Simulink模型得到相互印证。根轨迹分析法的结果为正交试验法的分析提供了初始的水平数取值范围。正交试验法的分析结果为进一步试验分析指明了方向。两种优化方法的综合运用使PID控制器参数的优化效果得到提高。

液压收卷机构的自动控制研究

针对液压驱动的软管收卷机构建立了机电液自动控制系统模型,为了实现软管收卷速度与装载液压收卷机构作业车到的车速的随动控制,根据自动控制模型的参数设计了超前校正、滞后校正、超前滞后校正3种校正网络。以阶跃信号作为系统输入信号模拟车速突变的情况,对3种校正网络进行仿真分析计算,仿真结果表明在保证系统跟随误差的情况下,超前校正能缩短瞬态响应的调整时间,却形成了比较大的响应超调量,超前-滞后校正网络虽然得到了平滑的瞬态响应曲线,但却降低了信号跟随的精确性。相比之下,滞后校正网络的瞬态与稳态综合性能比前两者更优,更宜采用滞后校正的控制系统。

软质管线自动收卷机头展收机构研究

在对软质管线自动收卷机头展收机构进行设计时,为了满足机构功能设计的要求,并优化其工作行程与工作位姿,采用了计算机辅助设计的方法。设计计算时,联合使用位移矩阵及预选参数的方法精确计算出软质管线自动收卷机头展收机构的尺寸参数。在机构运动分析中,运用复矢量法计算出四杆机构运动位姿的解析解,并创新使用离散函数差分的概念优化液压缸铰接点的位置。机构设计计算的结果表明位移矩阵法设计的机构尺寸易于优化,复矢量法求解机构位姿比传统非线性方程数值解法更优越。

软质管线收卷机头展收机构的动力学研究

基于达朗贝尔原理结合牛顿欧拉法和有限单元的方法建立机头展收机构的动力学模型,牛顿欧拉法为刚体力学模型,有限单元法属于弹性体力学模型,牛顿欧拉法计算的轴力最大值为137 k N,而有限单元法的轴力极值达到720 k N。计算结果表明:有限单元法计算的液压变幅构件轴力曲线变化平稳,但计算量较大;牛顿欧拉法计算量小,但容易产生轴力曲线波动失真现象。牛顿欧拉法和有限单元法在机构设计前期为确定液压变幅构件的轴力提供科学凭据,有助于设计出性能优越的机头展收机构液压装置。

基于Adaboost-CSHG的特定类目标跟踪识别

目标跟踪识别是计算机视觉领域的热点研究对象。首先采用基于Adaboost的目标检测算法,训练得到了特定类目标坦克模型的级联分类器,对图像中的坦克目标完成了"粗检测";通过构建类属超图(CSHG)模型,采取Adaboost与CSHG相结合的方式,有效滤除了大量虚警,实现了对坦克目标的"精检测",同时完成了对目标的跟踪;最后利用基于类属超图的目标识别原理对目标进行识别,实验结果表明该方法在简单背景和复杂背景图像条件下均具有可行性。

基于多系统联合仿真技术的液压系统研究

液压泵是液压系统关键的动力元件,液压泵是否与液压控制元件与执行元件相匹配将直接影响到液压系统的效率。运用基于软件接口的方法对液压机构虚拟样机模型进行仿真计算。仿真结果显示,液压缸运行平稳,液压马达的转速在PID控制器的作用下获得良好的工作状态,液压泵的可以在正常工作压力下运行。

不同喷嘴结构油罐旋转喷射搅拌器数值模拟

原油罐清罐和油品调和时会应用油罐旋转喷射搅拌器,为了研究旋转喷射搅拌器喷嘴结构对搅拌效果的影响,对平喷嘴、拉法尔喷嘴和文丘里喷嘴进行了对比,使用ANSYS15.0实现直径16 m油罐的喷射搅拌全流场数值模拟,并以密度的标准差作为评价搅拌效果好坏的量化参考。在仿真计算的设置中,为了实现对喷嘴旋转的模拟,采用了滑移网格;黏性模型选择湍流的标准k-e模型;多相流模型选择混合模型。数值分析结果表明：出入口流速相等的情况下拉法尔喷嘴和文丘里喷嘴中的流速高于平喷嘴中的流速;在油罐旋转喷射搅伴器的搅拌作用下,密度标准差随时间推移逐渐减小;搅伴器配置拉法尔喷嘴和文丘里喷嘴后相比于平喷嘴搅拌效果更好,尤其是在搅拌20~30 min内,后者与前两者的差距最为明显。据此使用油罐旋转喷射搅拌器时,推荐配置拉法尔喷嘴或文丘里喷嘴。

海底油气管道投产氮气置换工程的计算方法研究

投产置换为输气管道建设工程内的关键步骤,直接关系投产安全。氮气置换受多种因素影响,实际需求量复杂。本文以榆济管道为例,对置换过程中注氮量影响因素进行分析,对管道中的注氮量进行计算分析。