带钢热连轧AGC系统实时仿真

设计了基于数字信号处理器DSP的热连轧自动厚度控制(AGC)实时仿真器,建立了调厚过程压下系统和变形区的动态模型.仿真时,仿真器实时并行地计算带钢和轧机的模型, 计算机控制系统的控制器运行AGC软件,两者通过内存映像网实时交换数据,因此通过虚拟的对象实现了对AGC软件的实时离线调试.

化工装置动态模拟与优化工艺软件平台

作者在多年工程实践基础上，运用经典流程模拟理论和技术，开发成功通用动态化工流程模拟与优化（DSO）系统并在工业应用中取得良好效果。

500kV继电保护故障信息处理系统动模试验方案

通过分析继电保护故障信息处理系统在保护与子站通信方式、保护信息的完整性、保护信息分类、通信规约和高级应用等方面存在的问题以及常规测试的局限性,提出了基于RTDS(realtimedigitalsimulation)的继电保护故障信息处理系统动模试验方案,通过该方案能很好地测试继电保护故障信息处理系统所提供保护信息的完整性、通信能力和各种高级应用功能。采用该方案在华东电力试验研究所对一些厂商的系统进行了测试,取得了较好的效果。

实时温度下花岗岩动态压缩破坏特性试验与数值研究

为了研究黑云母花岗岩热动力学性能,对不同实时温度(20℃,100℃,200℃)下的花岗岩试样力学响应和破坏过程进行了室内试验和数值模拟分析。结果表明:在所研究的温度范围内,20℃时岩样的抗压强度和弹性模量值最大,100℃时最小,且100℃下岩样的破碎程度比20℃和200℃的明显偏大;随着加载速率的提高,应力–应变曲线上的峰值应力和峰值应变增加,岩样内部裂纹演化及破坏程度也随之增大;低加载率时试样周边易萌生裂纹,高加载率下试样内部裂纹在加载初期甚至也可被激活;所提出的Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型参数确定方法是可行的,数值模拟能较好地描述热处理岩样在冲击荷载作用下力学特性;HJC模型与相关失效准则相结合,能逼真地展现岩样动态压缩破裂过程及其形破坏态变化。

基于总成特性的悬架实时仿真模型

建立了悬架的实时仿真模型,它包括导向机构模型、承载模型和K&C特性修正3部分。导向机构模型描述车轮通过悬架向车体传递受力,保证了侧倾和纵倾响应的精确性;承载模型借鉴Fancher模型,较为准确地描述了悬架干摩擦现象;悬架K&C修正选取底盘动力学的重要参数,精确地描述了车轮定位。仿真结果和试验验证表明,采用上述模型仿真得到的操纵稳定性和平顺性有较高的精度。

苯氯化反应与精馏过程的模拟与实时监控系统

以反应与精馏集成生产氯化苯过程为研究对象,依据化工机制模型和动态特性,采用化工流程模拟HYSYS软件建立苯氯化反应与精馏集成过程流程模拟系统。采用Visual Basic语言编写通讯模块,实现WINCC集成监控系统和模拟系统数据之间的实时通信。构建了苯氯化反应与精馏集成过程的实时监控平台。实现了模拟过程动态显示、PID控制器参数整定、历史数据查询、报表显示与打印、实时报警等多项集成功能。

导航信号模拟器可见卫星同步调度算法

针对高动态信号模拟过程中可见卫星星座变化问题,提出了一种基于卫星信号模拟器的同步可见卫星调度算法.该算法采用软件无线电体系架构,通过循环可见星判断和同步状态控制逻辑,实时改变模拟通道状态,实现任意模拟通道的同步加星和去星操作,并且能够支持卫星信号模拟器长时间持续稳定地工作,具有信号模拟精度高和算法复杂度低等优点.通过实际测试,将接收机定位结果与同步模拟器仿真数据进行了比对,验证了模拟器输出信号在可见卫星星座发生改变时没有产生明显的阶跃误差,未影响接收机的定位精度.

超机动飞机的非线性控制与飞行员在环实时仿真

在空中格斗中，使用过失速机动可获得显著的战术优势，而飞机在大迎角和高角速率的情况下，其动力学具有强耦合性和非线性，本文讨论了应用非线性动态道进行超机动飞机飞行控制系统的设计。飞机的动力学可分成快慢两组变量，角速率是快变量，姿态角是慢变量，对快变量进行非线性逆控制器的设计，以此来稳定纵向短周期运动，并通过气动舵面与推力矢量的融合，来改善大迎角范围内的侧向响应。对慢变量进行非线性逆控制器的设计可使飞行员控制飞机慢动力学，即迎角、侧滑角和速度矢量滚转角。本文还讨论了一个飞行员在环实时仿真系统的设计，该系统采用了多台计算机的结构，可用于非线性动态逆控制律的飞行员在环分析。

TD I生产过程分离序列流程仿真

TD I生产工艺是最复杂的化工生产工艺流程之一。该文主要介绍TD I生产工艺中分离工段的动态仿真。该仿真对TD I各分离塔在一定的简化假设的基础上建立了动态仿真机理模型,保证了仿真结果的适应性和外推性。在求解相平衡常数过程中采用了双层法思想,以简化模型和严格模型分别做内外两层迭代计算,很好地解决了动态模拟中精度与速度难以兼得的问题,仿真效果好。此研究成果已经成功地运用于某化工厂对员工的上岗操作培训,培训效果显著。

无人机螺旋自主认知与改出控制器设计

针对飞行器螺旋改出难题,研究无人机螺旋自主认知与改出控制方法。首先建立基于飞行状态认知的无人机安全控制框架,在此基础上进行无人机螺旋认知与改出控制器设计,分析螺旋成因,根据机载传感器提供的实时飞行参数信息,采用直觉模糊统计判决与决策算法进行螺旋自主认知,最后考虑状态变量控制时序,并设计非线性动态逆控制律,完成无人机螺旋改出的制导控制。仿真结果表明,相对于已有解决策略,所提出的控制方法可以显著缩短螺旋改出所需时间,同时具有较好的动态响应特性。

全三维铸造成型数值模拟充模过程实时动态动画的研究开发

针对铸造成型数值模拟计算结果数据特点,提出了实现铸造成型充模过程实时动态动画的节点邻接单元算法,并详细阐述了其关键技术,然后基于该算法开发了全三维铸造成型数值模拟充模过程的实时动态动画显示。经实例验证表明,该方法简单、计算量少、绘制显示速度快、且易于实现,能够使技术人员更直接、更详细、更动态地观察、研究模拟分析结果。

流程工业清洁生产对过程控制的挑战

分析清洁生产方式对过程控制带来的新问题,从流程企业清洁生产所具有的物料循环和热集成等过程特点出发,围绕着过程特性分析、过程设计与控制的综合、控制系统结构设计和控制算法等几方面综述清洁生产过程控制的研究进展,并提出清洁化生产中一些值得重视的过程控制研究课题。

基于补偿回滚的操作系统故障自恢复技术

操作系统故障根据传播特性可分为process-local和kernel-global 2类,分别造成进程局部数据和内核全局状态的错误。现有技术通过重启系统或故障进程实现对进程局部数据错误的恢复,但未考虑内核全局状态的不一致问题,不能保证对kernel-global类型故障的恢复效果。针对以上问题,提出了一种基于补偿回滚的故障自恢复技术。该技术通过监测内核全局方法调用,在进程局部数据被正确恢复的前提下,利用补偿操作对不一致的内核全局状态进行恢复,控制了故障的传播效应,减小了单点故障造成的影响。此外,该技术以内核模块的形式实现,不需要对目标操作系统进行修改,可便捷地实现功能扩展和移植。故障注入实验结果表明,在保证系统功能正常的前提下,该技术能对91.6%的故障进行有效恢复,且带来的系统负载较小。

基于模糊免疫PID的超声电机控制

超声电机系统内在的非线性和强耦合性等特点,很难建立其适合于控制的非线性数学模型,传统的PID方法难以得到满意的控制效果。根据输入输出电压关系,利用非线性最小二乘法对通过实验获得的超声电机的频率响应数据进行参数识别,建立了超声电机的数学模型。提出了一种新型的基于模糊规则的模糊免疫PID控制器,这种方法可以在线调整PID参数来适应不同情况下的超声电机运行。通过MATLAB仿真和以TI公司的TMS320F2812 DSP为基础进行的实验表明,辨识法建立的数学模型比较准确,模糊免疫PID控制在超声电机的实时控制中取得了较好的实验效果,跟踪性能良好,具有较好的动态和静态性能。

基于车辆实时动力学的自行装备运动仿真

为了对使用日益广泛的自行装备进行精确运动仿真,本文结合车辆实时动力学解决方案,提出了"车辆地面力学+动力学"的综合运动仿真方案。根据基于Vortex的实时车辆建模及地面模型构建方案,对车辆动力学实时建模方案进行研究;同时,为了方便集成地面力学,对Vortex中独立建模方法进行研究,提出了Vortex与地面力学集成的具体开发流程;最后对车辆地面力学进行研究,重点论述轮式自行装备直线及转向时轮地力学模型。上述研究构建了一套完整的自行装备实时运动仿真方案,并结合视景仿真技术,可实现自行装备的精确、可视化仿真。

具有真实感的常用机构实时三维运动仿真微机系统

论述了如何在Ｗｉｎｄｏｗｓ９５（ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ）环境下，通过ＶｉｓａｕｌＣ＋＋调用ＯｐｅｎＧＬ图形库中的函数，开发出能实时处理具有真实感的三维图形的软件系统。将该系统与机构运动学理论相结合，根据常用机构几何参数建立数学模型后，对其进行参数化三维造型，实现常用机构三维实体的自动生成和实时三维动画处理，最后形成具有真实感的实时三维常用机构运动仿真微机系统。