基于DOE和神经网络的增压柴油机实时模型建模方法研究

基于一维仿真物理模型,研究了发动机实时模型的建模理论和方法。将发动机划分为进排气管路、中冷器、涡轮增压器和气缸四个子系统,分别探讨了各个子系统的建模方法,并重点研究了利用DOE和人工神经网络构建发动机气缸模型的方法。在此基础上,以道依茨BFM1015增压中冷柴油机为对象,对该方法进行了验证。研究结果表明:与传统的面向控制的平均值模型相比,运用新方法建立的面向控制的发动机实时模型误差小于5%,具有精度高、对试验数据依赖低等特点。

输气管道故障诊断中的实时模型法

天然气在管道输送过程中,由于一些自然因素和人为因素,不可避免地会有管道泄漏事件发生。这对社会和环境会造成巨大的威胁。而实时模型法是目前国际上被广泛研究并且运用得最多的管道泄漏检测方法,采用该方法不仅能够检测到管道运行中发生的较小的气体泄漏,而且具有定位精度高的优点。为此,对输气管道的气体进行了微元划分,在对各微元沿程散热损失、质量守恒和受力平衡进行分析的基础上,提出以管网SCADA实测参数为边界条件,以管道沿程热力、动力平衡微分方程和气体连续性方程为检测模型的输气管道泄漏检测定位方法——实时模型法。同时考虑到计算机求解时的计算精度和求解速度,采用了四阶显式格式(龙格—库塔法)来求解所建立的数学模型。应用结果表明,所给出的方法是一种可行度很高的管道泄漏检测方法。

冷库制冷剂管路检漏与定位实时模型研究

本文将目前国际上广泛应用于长管道输送系统中的检测管道泄漏的实时模型法应用于液态氨制冷剂管路泄漏研究。并以R22制冷剂来模拟氨系统循环管路,根据动态及泄露实验研究特性,建立检漏、定位的实时模型,并通过实验验证了该模型可以实现高效快速的检漏效果及确定漏点位置,检漏精度可达到3.0%,但定位精度及稳定性与漏点位置有关。这为冷库的安全运行提供了有效措施和理论依据。

输油管道故障诊断中的实时模型法

实时模型法是目前国际上研究并且运用最多的管道泄漏检测方法 ,采用该方法不仅能探测到较小的泄漏 ,而且定位准确。在对输油管道沿程热量散失过程进行分析的基础上 ,考虑油流温度对流态、粘度、密度、比热容的动态影响 ,同时计入摩擦热对沿程温降的影响 ,建立了管道热力和水力模型 ,提出运用三维曲线对管道泄漏进行定位的方法 。

基于无迭代解法的航空发动机实时模型

研究了航空发动机部件级模型,考虑了容积惯性;采用无迭代法保证模型的实时性,并较详细地研究了初值条件较详细的研究。给出了某型发动机慢车以上状态的气体热、动力学实时模型仿真结果。

基于GMM聚类方法构建经验模型的机载实时模型改进方法

采用建立经验模型的方法补偿机载实时模型输出与发动机测量参数输出之间的偏差,提高机载自适应模型在全飞行包线内的参数跟踪和估计性能。由于在线获取数据量较大,采用基于高斯混合模型的聚类方法实现数据压缩,用于离线训练并更新经验模型。将建立的经验模型应用在民用大涵道比涡扇发动机机载自适应模型中,仿真结果表明:基于高斯混合模型建立的经验模型能够减小机载实时模型输出误差,带经验模型的机载自适应模型的健康参数估计精度以及发动机部件故障隔离性能得到提高。

用于飞行模拟器的发动机闭环实时模型的研究

介绍一种用于飞行模拟器的双轴涡喷发动机实时模型。该模型采用状态变量法建立 ,简介了建模原理、软件结构及仿真结果 ,表明该模型在全飞行包线内具有较高的精度和实时性 。

管道泄漏检测中实时模型法的研究

实时模型法是近年来国际上着力研究的检测管道泄漏的一种方法, 对泄漏的敏感性好,定位准确, 可对管道进行连续监测。运用此方法, 给出根据管道两端参数测量管道泄漏的数学模型, 建立了兰 成 渝管道实时地图。当输油管道发生泄漏时, 利用新建立的管道实时地图模型,可计算出泄漏点的位置, 并且实时显示在电子地图上。实验证明, 该方法对泄漏的定位精度可达到 0 72%, 当泄漏量大于 2%时, 可以发出泄漏报警。

基于实时模型的涡扇发动机加速供油规律设计方法

针对某型涡扇发动机建立了实时模型,并将实时模型计算与试验结果进行了对比,得出该实时模型对模拟航空发动机加速过程具有一定的精度。通过改变航空发动机加速过程控制逻辑,并引入压气机裕度这一限制条件,获得了1种航空发动机加速供油规律设计方法。在实时模型中采用该方法,能够快速准确地获得航空发动机的加速供油规律;同时能够直观地得到航空发动机加速过程的动态特性。结果表明:通过验算得到设计的加速供油规律符合航空发动机加速要求。

工作流多过程动态时序一致性的实时模型检测

现实企业中通常存在多个并行的工作过程,并且它们之间可能存在资源冲突。在运行阶段,动态验证资源约束下多个过程的时序一致性具有重要意义。基于实时模型检测技术,提出一种工作流多过程时序一致性动态验证方法。采用时间自动机(Time automata,TA)对多个并发过程建模,并将所需验证的时序约束转化为对TA模型的性质查询。当运行到检测点,依据已知的时间信息更新TA模型,再进行相关性质查询,从而完成时序约束的验证。该方法实用性较强,能够有效处理现实业务环境中资源约束情况下多个业务过程的动态时序验证问题。具有较好的柔性和扩展性,当时序约束发生变化时,仅需改变相应TA模型。本方法有多种实时模型检测工具或软件的支持。

基于Matlab/Simulink的发动机扭振实时模型的建立

为了利用高瞬态电机在台架上模拟发动机高瞬态扭振工况,对发动机运动部件的惯性载荷所引起的激振力矩与汽缸内因气体压力变化而产生的激振力矩进行数值求解与建模,将模拟得到的两部分力矩相叠加获得发动机实时扭矩。本模型以某款四缸四冲程发动机为参考机型,利用Matlab/Simulink建立了一套可以应用于汽车试验台架的发动机扭振实时仿真模型,并将模拟结果与商业软件AMESim仿真数据进行了分析对比.结果表明:该模型的最小误差可以达到2.59 N·m,平均误差可以达到7.07 N·m,说明该模型具有较高的精度。

转速控制器在dSPACE实时模型中的局限性分析及改进

dSPACE是一套可用于在线仿真的系统软硬件平台,它实现了和Matlab/Simulink/RTW的完全无缝连接。利用dSPACE的快速控制原型方式(RCP)和dSPACE系统的软硬件环境,将原有转速控制器应用于电机调速系统的实时模型中,并在硬件上实现实时运行。通过实验结果分析其局限性并改进,在此基础上重复上述实验并分析实验结果。实验表明,在进行电机调速系统实时控制时,需采用改进后的转速控制器以保证实时系统稳定可靠运行。

基于能量原理和Kalman滤波器的实时模型修正策略

为了实时监测结构的安全状态,提出了一种计算速度快、易收敛的模型修正策略.首先通过计算瞬时能量来建立结构单元刚度和结构响应之间的关系;然后,将结构瞬时能量代入Kalman滤波器中,根据每一时间步能量预测值和实际测量值的差异进行修正,得到结构的真实刚度;最后,以美国地震工程模拟中心数据库(NEES)中的美国某州际公路指示牌支撑桁架为例进行数值验证,结果表明:无噪声干扰情况下,刚度发生20%,40%,60%,80%损伤的杆件和未发生损伤的杆件均能在0.4 s内从初始刚度收敛到各自的真实刚度;在5%随机噪声干扰下,利用该策略修正得到的刚度误差均小于12%;每一时间步所消耗的CPU时间远小于采样周期.因此,利用能量原理和Kalman滤波器能够快速有效地对未知刚度的结构进行实时模型修正.

机载实时模型稳态基准值的修正方法研究

发动机机载实时模型稳态基准值反映了当前发动机的工况,决定着实时模型的稳态精度。提出一种利用传感器测量数据修正机载实时模型稳态基准值的方法,具体采用多项式线性拟合技术、利用传感器近期测量数据修正机载实时模型的基准值,以适应发动机稳态特性的改变、提高模型稳态精度。针对某民用大涵道比涡扇发动机构建的在线故障诊断仿真系统研究表明,在发动机发生性能退化的情况下,修正后的机载实时模型的稳态误差降低近1.8%。

航空发动机切换实时模型

航空发动机非实时模型具有计算准确的特点,而实时模型由于做了相应的简化,则计算快速。利用实时模型给出非实时模型的计算初值,限制非实时模型的迭代次数,从而将2种模型结合起来,可以实现既快速又准确的实时计算。某单轴涡喷发动机的算例证明了该方法的有效性。

基于瞬变流的实时模型法在中亚天然气管道中的应用

管道作为远距离运输的重要工具,在长期运行中,受人为或第三方破坏影响,将发生破裂、泄漏等事故,造成介质外泄,严重情况下还将引发火灾和爆炸,危及周边人员生命财产安全。管道泄漏检测将及时发现并定位这些危险情况,减少损失。在泄漏检测过程中,快速响应,减少误报警并进行精确定位是其核心内容。根据检测对象的不同,可分为直接检漏法和间接检漏法;间接检漏法又根据检测位置的不同,分为管内检漏法和管外检漏法。本文首先总结了各种检漏方法的原理及优缺点,随后以中亚天然气管道项目为例,着重介绍基于瞬变流的实时模型法泄漏检测方法及应用效果。

电动汽车逆变器信号检测电路实时模型的分析

电信号检测调理电路结构的优化构建、精确分析和仿真是电动汽车逆变器设计重要的基础环节。采用了传递函数分析电路的方法,建立了相关电路的精确的数学模型,设计了一种能够对采集信号进行滤波、相位补偿、偏置的检测调理电路,使采集过来的信号完全不失真。验证表明该强电信号检测调理电路滤波效果好,可以精确补偿相位滞后误差;偏置电路噪声低,无零点漂移,电路响应速度快,对于后续的全数字控制系统的设计具有重要的意义。

微电网测控组合式精密整流电信号调理电路实时模型

采用频域传递函数的方法分析与设计一种带有零点补偿和幅值调节的精密整流电路与数学模型,用于对微电网系统电压和电流参数的实时测量。应用证明,该模型与实际电路吻合较好,有利于微电网系统数字测控系统的整体线性化模型设计,并且对于微电网系统的整体稳定性控制方面,具有重要的作用。

区块链智能合约安全的逆向实时模型检测方法

区块链中的智能合约具有不可篡改性、去中心化、自治化等优点,使分散应用程序能够在缺乏信任的环境中实现交互和融合.若智能合约自身存在安全隐患,可能会威胁到用户的个人信息和财产安全,造成难以预估的损失.针对智能合约存在的安全问题,提出了基于时间自动机的区块链智能合约安全性的逆向模型检测方法.采用逆向方法对以太坊中的智能合约源代码进行分析,提取合约的逻辑流程,并进一步分析合约是否存有明显的安全隐患,若有则对合约代码进行优化或改进;针对智能合约采用模型检测的方法进行合约建模、性质刻画及自动验证.若验证通过则证明改进合约满足安全性质,否则通过反例找出代码漏洞继续对合约进行优化.以投票合约为实例对所提逆向方法进行具体介绍,证明了所提方法的有效性,能够保证改进后的投票合约系统的完备性与安全性.

基于机载实时模型的发动机执行机构故障状态参数估计

为了对发动机的主燃烧室供油量控制器、喷管喉部面积控制器、风扇进口可调导叶角度控制器、压气机进口可调导叶角度控制器进行故障诊断,建立了基于简化n+1残量方法的非线性机载实时模型,并结合常增益扩展卡尔曼滤波器建立执行机构控制参数估计器,利用非线性部件级模型模拟飞行包线内发动机执行机构的软故障。仿真结果表明:执行机构控制参数估计器在飞行包线内能实现较高精度估计,且具有较好的稳定性。