Algorithm of Dynamic Operation Process of Hydraulic Automatically Operated Canals with Constant-Downstream Level Gates

On the basis of analysis the governing process of downstream water level gates AVIO and AVIS, a mathematical model for simulation of dynamic operation process of hydraulically automated irrigation canals instalIed with AVIO and AVIS gates is presented, the main point of this rnathematical model is firstly applying a set of unsteady flow equations （St. Venant equations here） and treating the condition of gate movement as its dynamic boundary, and then deeoupling this interaction of gate movement with the change of canal flow. In this process, it is necessary to give the gateg open-loop transfer function whose input is water level deviation and output is gate discharge. The result of this simulation for a practical reach has shown it has satisfactory accuracy.

基于遗传算法PID控制的采煤机自动调高液压系统研究

为提升采煤机控制系统的动态特性,实现精确控制。通过分析遗传算法PID控制原理,将遗传算法PID控制和液压系统相结合,优化电液比例控制的采煤机自动调高液压系统。对比仿真分析优化前后活塞杆速度响应、位移跟踪情况,相比于单纯电液比例控制具有更好的效果,可实现滚筒垂直位置的快速改变;且优化后降低因负载扰动产生的稳态误差,增强抗干扰能力和精度。

融合门控单元与多头自注意力机制的特征自动交互推荐算法

为了解决推荐算法中使用手工制作、特征工程等方式枚举所有的特征组合不但会带来巨大的存储空间和计算成本,而且无用的特征交互会引入噪声使模型训练过程复杂化的问题,文中提出融合多头自注意力机制的特征自动交互推荐算法。该算法首先利用门控机制对输入特征进行初次筛选;然后将特征送入多头自注意力机制中,选取关键特征进行不同阶的组合;最后利用残差网络进行特征融合输出预测结果。该算法能有效地提高预测结果的准确性,同时具有良好的解释性。

基于IG-CPSO-BP的水工钢闸门安全等级识别

为提高BP神经网络对水工钢闸门安全等级识别的速度和精度,构建基于信息增益(IG)和混沌粒子群优化(CPSO)算法优化BP神经网络的水工钢闸门安全等级评估模型。该模型利用IG算法精简水工钢闸门安全等级评估的特征指标,避免冗余变量干扰,提升模型的训练速度;利用CPSO算法优化BP神经网络的初始权重,提高模型的收敛性及对水工钢闸门安全等级的分类能力。经过验证分析,基于IG-CPSO-BP的水工钢闸门安全等级评估模型的评估结果与实际的水工钢闸门安全等级基本吻合,识别精度明显优于IG-BP、IG-GA-BP、IG-PSO-BP模型。

重型AT闭锁润滑油路油压特性及其优化

为了提高重型液力自动变速器闭锁润滑油路的油压动态特性,基于对该部分调压系统工作原理分析,使用AMESim软件建立闭锁润滑液压系统仿真模型。改变阀芯质量、弹簧预紧力、弹簧刚度、控制腔阀芯直径参数,对变矩器压力调节阀、润滑压力调节阀油压调控动态特性影响进行仿真分析。最后采用遗传算法,对影响变矩器压力调节阀、润滑压力调节阀油压调控动态特性较大的结构参数进行优化。优化结果表明:优化后的变矩器压力调节阀、润滑压力调节阀调压过程中油压波动幅度明显减小,油压达到稳定所需时间也明显减少。

自平衡式四吊点液压自动抓梁研发

液压自动抓梁是水运工程多节深孔闸门启闭的关键设备。常规液压自动抓梁为双吊点,吊点连线与闸门重心线须重合,无自平衡功能,不适用于重心线不同的闸门启闭。针对双吊点液压自动抓梁通用性较差的问题,进行自平衡式四吊点液压自动抓梁的研发。自平衡式四吊点液压自动抓梁采用框架式结构,布置4个吊点,梁体通过联系杆和液压油缸与启闭机相连。当启闭重心线不同的闸门时,通过液压油缸的伸缩动作,使倾斜的闸门调整为水平。结果表明,自平衡四吊点液压自动抓梁可以很好地解决常规抓梁的通用性问题,并使闸门设计简化,减小闸门工程量,降低工程投资。

基于ANSYS的遗传算法在水工弧形钢闸门优化设计中的应用

提出了自适应概率的大变异操作,并以大型有限元软件ANSYS为工作平台,利用APDL语言直接实现了遗传算法,改善了遗传算法在小群体规模时容易出现的“早熟”现象,并成功地应用到水工弧形钢闸门的优化设计中,取得了理想结果,为遗传算法在大型实际工程优化中的应用提供了成功的例证.

水工模型水位的自动控制优化算法

在水工模型试验中 ,微机按照给定水位与实测水位的偏差来自动调节尾门的开启度 ,以达到控制水位的目的 .由于受控水位的滞后特性 ,常导致水位超调 ,严重影响了物理模型的稳定性 .针对水位控制中的这一问题 ,根据水位变化特点探讨水位控制的优化控制算法 ,提出PID控制与模糊控制相结合的控制方法 .实验证明 。

模糊控制在大载荷高精度液压控制系统中的应用

在全尺寸采油工具综合参数检测与试验系统中,需要在全量程内对大载荷变化的液压系统进行高精度控制,常规的控制方式容易导致很大的控制偏差甚至超限.利用模糊理论,研制了适用于液压控制的模糊控制算法.在大庆油田两年多的实际应用证明,这种算法有效地避免了应用常规算法容易引起的控制量的振荡和过冲,提高了载荷施加的精度,在0～1000kN量程范围内,载荷的最大偏差为1kN,全量程控制精度优于0.2%.进而提高了井下采油工具检验和采油工艺试验研究数据的准确性和可信度,使该系统成为有实际应用价值的检验与试验研究系统.

水力自动滚筒闸门水动力特性数值模拟

本文对水力自动滚筒闸门的水力特性进行了研究,利用RNGk-ε湍流模型对圆筒闸体绕流流场进行了模拟,并对自由水面引入了水—气两相流分层理论中的流体体积分数法(VOF)迭代求解。通过数值模拟,得到不同时刻计算域内的相体积分布、圆筒闸体附近速度场、压力场以及各工况的荷载,并与模型试验实测结果进行对比分析,两者吻合较好。说明VOF法可以在圆筒闸体绕流流场自由表面的计算中应用。

水力自动滚筒闸门动水压力的模型试验

通过物理模型试验对圆筒闸体迎水表面的动水压力进行了研究,测试和分析各工况下圆筒闸体迎水面的时均压力和脉动压力,试验证明,其结果符合流体力学的基本理论,并对水力自动滚筒闸门的设计具有指导意义。

水力自控翻板闸门的研究与应用

水力自控翻板门是一种水工闸门,其主结构已为钢筋混凝土,一般可用于替代平板提升闸门和弧形闸门,适用于拦蓄河水和泄洪,它的平稳运行基于动水压力和闸门自重的力矩平衡。本文主要介绍曲线轨道水力自控翻板门的进展和用途。

航天器壳体压力自动加载系统的研究

航天器壳体的压力加载实验对于航天器的安全飞行具有十分重要的意义。研究并建立了航天器壳体水压自动加载系统的数学模型,针对该系统的高度非线性以及高低压特性显著不同的特点,利用误差及误差导数构造了一种变比例因子的模糊PD控制器。采用一种新型的遗传算法对控制器系统参数进行寻优。针对模糊控制器控制规则表与量化比例因子的不同特点,分别采用两种不同的编码方法,进而采用两种不同的遗传操作算子与遗传操作概率。通过MATLAB与C++语言接口编程实现对系统的仿真设计。实验表明该方法取得了良好的压力加载效果。

液控翻板闸门的设计与应用

在分析了水力自控翻板闸门的优缺点的基础上,得出了外控翻板闸门开发研究的必要性。比较分析了各种外控翻板闸门方案优劣,提出了液控翻板闸门的设计理念。以泵控马达驱动翻板闸门为例说明液控翻板闸门的设计思想,详细介绍了泵控马达驱动翻板闸门的组成结构、工作原理和设计要点,为液控翻板闸门的研究发展提供了一定的技术基础。

遥操作工程机器人力觉双向伺服控制系统

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出了一种以主、从手之间的力偏差作为主动端控制信号,位置偏差和力偏差形成从手控制量的改进并行型力觉反馈控制算法;结合遥操作工程机器人主从控制的特点,建立了该算法的动力学模型;搭建并分析了两自由度双向伺服控制实验系统。实验结果表明,该控制算法明显改善了主、从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时具有控制简单、收敛速度快、实时性好的特点。

水力自控翻板闸门设计参数分析

利用水力学水静力学基本原理建立了水力自控翻板闸门的受力平衡方程,对闸门转轴高度、闸门倾斜角和闸门底部配件重力等设计参数进行了分析。结果表明:闸门转轴距闸门底的高度应为闸前水深的1/3;在闸门为均质材料情况下,维持闸门平衡的条件是闸门配件重力应为闸门重力的1/2;闸门倾斜角对闸门自动翻倒无影响,但在闸门挡水情况下对闸门受力有较大影响。

水力自动控制渠系串连系统仿真模型研究

水力自动闸门是目前应用较为常用的渠道自动控制设备,其设计和使用主要基于试验和经验,尤其是对于多渠道串连控制系统的稳定性,国内外尚缺乏系统的理论研究。通过建立多渠段串连系统的数学模型并进行仿真计算与分析,得出其稳定的条件,对于水力自动控制渠系的设计与运行有较好的指导价值。

南水北调中线分水口群不同运用方式对总干渠水力控制特性的影响

分析了南水北调中线总干渠在闸前常水位运行方式下,满足分水口群用水需求的节制闸控制方式和算法,通过数值仿真,重点研究了分水口群分别采用顺序运用方式、同步运用方式及逆序运用方式时,总干渠在闸前水位偏差、水力过渡时间和闸门操作历时等水力控制指标方面的差别。研究表明,闸门操作历时在顺序运用方式下最短,逆序运用方式下最长;水力过渡时间在同步运用方式下最短,逆序运用方式下最长;而闸前水位偏差指标在三种运用方式下相同。

长距离明渠调水工程蓄量动态调节控制算法研究

本文阐明了明渠渠池蓄量与节制闸闸前水位之间的单值对应关系,在此基础上提出一套通过动态调节渠池蓄量,实现闸前常水位运行的控制算法。该算法基于流量平衡和蓄量平衡关系推导,前馈控制与反馈控制相结合。前馈控制根据分水口计划主动调节各渠池蓄量,起粗调作用;反馈控制针对前馈控制过程出现的水位偏差,通过动态调节各渠池蓄量实时校正,起细调作用。该算法具有原理简单,参数率定简便,控制规则灵活,实用性强等特点。算法在南水北调东线工程胶东段渠道进行了仿真测试,模拟环境包含水位死区和闸门运动死区。结果表明,所提算法能够有效克服长距离明渠水力滞后的影响,及时有效消除各渠池闸前水位偏差,将水位波动限定在安全范围内。

连杆滚轮式水力自控翻板闸门面板配筋方案探讨

为了优化连杆滚轮式水力自控翻板闸门面板配筋方案 ,在分析其传统配筋过程的基础上 ,通过有限元分析 ,提出了一种较优的配筋方法 ,比较准确地算出了面板上各块板作以配筋依据的控制弯矩和剪力 ,并依照所得数据重新配筋。最后通过比较得出了钢筋节省率 。