煤矿立井四角罐道动力响应测试方法及结果分析

为探究煤矿立井四角罐道的力学特征,自主设计了一种适用于四角罐道的动力响应监测方法。通过增设加速度传感器与应变片及其动态测试系统,获取煤矿立井提升容器在多工况运行条件下,四角罐道结构所受水平位移时程数据信息。分析监测结果发现,停罐卸煤过程中四角罐道的水平位移随提升终端荷载的增大而增大;箕斗的下盘滑靴作用四角罐道时,引起的水平位移峰值为主井实测发生水平位移的峰值最大值位置;在静止工况下,四角罐道的水平位移峰值大于其在运行工况中的水平位移峰值;提升容器与四角罐道的相互作用力为低频冲击荷载。

四容水箱实验装置设计及其分散内模控制

为提高自动控制相关课程的实验教学水平,研制出一套四容水箱液位控制装置。该装置选用工业上常用的硬件设备,软件部分设计了Matlab/GUI(Graphical User Interface)操作界面,可允许在Matlab中直接编程实现对系统的控制。建立了四容水箱系统的数学模型,并利用阶跃响应法辨识系统的模型参数。针对四容水箱系统设计了分散内模控制器,仿真环节采用Matlab/Simulink完成,实现了四容水箱系统液位的跟踪控制。实验结果表明,采用内模控制器的四容水箱系统,当其中一个水箱的水位发生变化时,对其他水箱的水位影响很小,系统具有满意的控制效果。在自控等相关课程中,该装置可以作为一种新的实验设备,并具有较好的实验教学效果。

四水箱系统的自解耦控制

四水箱系统是具有强耦合特征的非线性多输入多输出系统。消除或减弱变量间强耦合是提高四水箱系统控制性能的有效途径。基于双闭环结构,首先将水箱内部产生的耦合作用作为内部干扰纳入总扰动中,引入扩张状态观测器对其进行估计,设计线性状态误差反馈控制律对跟踪误差进行补偿,形成自解耦控制(SDC)。仿真结果证明,该方法的跟踪性能、抗干扰性能、解耦性能均达到了令人满意的效果。

带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨釜内转速对流场的影响

利用计算流体力学(CFD)对带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨釜内流场进行数值模拟,分析了不同转速下釜内流型、速度场、湍动能的变化规律。研究结果表明:搅拌器转速显著影响釜内流场和湍动能的分布,转速N=110 r/min时,釜内流型为径向流,稳定翼的切割推流作用表现明显,在釜内组合桨中间区域形成了一个高速涡旋,釜内流型为最佳流型;在该转速条件下釜内低速区趋近消失,速度分布合理;此时釜内上部和釜底的湍动能分层消失,釜内流体整体湍动程度较高,混合效果明显增强。

新型教育智库研究者专业能力培养研究——基于落实“双减”工作的启示

教育智库在推进我国教育事业科学、健康发展进程中发挥着重要作用,而教育智库研究者的专业能力是教育智库建设发展的关键因素。为了更好助力教育改革发展,文章结合落实“双减”工作的思考,提出新型教育智库研究者需从四个方面下功夫。需要练就好“脚力”,深入实践,发挥好推动引领者及“穿针引线”者作用;练就好“眼力”,善于抓主要问题、主要矛盾,注重研究方法的完善与更新;练就好“脑力”,有深厚理论基础与多元学科背景,有广阔的研究视野,尽可能地丰富阅历,形成智库特色理论与分析框架;练就好“笔力”,根据服务对象和要求的不同,灵活采用政策、学术、大众与网络四种语言。

偏心搅拌槽固液悬浮特性

以数值模拟对偏心搅拌时的固液悬浮特性进行了研究,物料选用固相体积分数为15%、粒径为135μm的球形玻璃珠-水两相体系,采用标准k-ε湍流模型模拟液相流动,采用欧拉多相流模型模拟悬浮过程,分析了偏心率对搅拌流型、颗粒浓度分布及能量消耗的影响.结果表明,偏心搅拌时浓度分布比中心搅拌更为均匀,可改善固液悬浮效果,且具有节能功效;不同偏心率的改善效果不同,偏心率e=0.21时悬浮效果最理想,此时的临界悬浮转速约为中心搅拌时的80%,消耗的功率约为中心搅拌时的90%.

四带球罐的一种新型分带结构

四带球罐的分带结构有温带和赤道带的材料利用率较低、焊缝较长、球壳板数量多以及温带与赤道带焊缝距支柱盖近等缺点。依据足瓣式球罐的板片布置原理,以1台5 000 m3的天然气球罐和1台3 500 m3的丙烷球罐为例,用扩展带的办法改变原有温带的结构和布置,减少了球壳板数量和焊缝长度,增加了材料利用率,改善了赤道带上环缝的应力分布状况。

基于WinCC的过程控制实验平台设计研究

由于目前理论上的研究尚缺乏在实际应用中的检验,新的科研成果运用到生产中会出现各种问题,限制了工业生产中运用先进控制理论研究成果[1]。根据过程控制中典型对象的特性,开发一套用以检验理论研究成果的实验装置具有重要的现实意义。四容水箱是具有时滞性、非线性、多输入多输出、藕合等特性的典型对象[2],本文针对四容水箱过程控制实验装置,构建工业PLC现场总线控制系统,利用OPC通讯技术将Win CC监控与PLC/HMl工业控制系统集成一体,实现先进的系统辨识技术和计算机控制技术运用于工业控制系统中。系统采用PLC作为下位机,Win CC作为上位操作站,通过工业以太网完成对四容水箱的液位、温度、流量控制。通过Win CC监控界面的数据显示,了解现场工业生产环境的状况并对控制结果进行分析,通过对先进控制策略的调试,解决先进控制策略应用到生产中可能出现的问题。

预期动态法在四水箱液位控制中的应用

针对实际生产中常见的双输入双输出过程,基于单位反馈闭环控制结构,根据前馈补偿的思想设计全解耦控制器矩阵,结合二自由度PID/PI预期动态法(DDE)鲁棒性强的特性,设计PID/PI解耦控制方案。同时,对于实际中常见的加性和乘性不确定性干扰,分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出了基于谱半径判据的判定方法。本文借助英国Feedback 33-040s Coupled Tanks四水箱实验装置,对四水箱液位实时控制设计PI解耦控制器方案。实验结果表明:该方案能够使系统各路输出响应之间实现有效解耦,可对水箱液位进行有效控制,显著地提高了多变量关联系统的控制性能。

设立战略家工作室,创建世界一流思想库

思想库建设的核心是出新思想和出战略思想家。思想是个人创造的,需要十年磨一剑,往往以学术专著的形式发表。运用开放式评价与"成果&行为"创新人才评鉴法可以及时识别战略思想家,为他们设立战略家工作室,形成战略家工作室网络,创建世界一流思想库。

论新型智库高质量发展的“四大体系”建设

[目的/意义]进入新时代,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,实行经济高质量发展,已成为建设现代化经济体系的核心和主题。随着经济的高质量发展,必然要求有与之相适应的智力支撑体系,随之而来的必然要求新型智库的高质量发展。[方法 /过程]本文以新时代我国经济高质量发展的相关理论为指导,在现有相关研究文献和实地调研的基础上,总结近年来智库发展实践经验,形成了推进新型智库高质量发展的若干对策建议。[结果 /结论]论文提出要实现新型智库建设的高质量发展,亟需抓好标准体系、评价体系、激励体系、保障体系等"四大体系"建设。

四水箱实验系统的关联分析与解耦

四水箱实验系统用于模拟实际工业系统的非线性、多变量、时变、耦合等复杂对象特性。基于系统辨识的结果,本文对该实验系统进行了关联分析,揭示了该实验系统关联度可调的特性,并分析了关联强度对多回路控制的影响。最后,本文应用基于前馈补偿的全解耦方法显著地提高了多变量关联系统的控制性能。

A对称复合四极剖面法实验与研究

本文在非无穷远三极剖面法的基础上 ,提出了 A对称复合四极剖面法。文中通过大量水槽模拟实验 ,着重论述了 A对称复合四极剖面法异常曲线极值点相对油气藏边界的偏移规律及其机理 ,并提出了准确确定油层边界位置的相应办法。相对非无穷远三极剖面法 ,该方法可提高效率 ,降低成本 ;进一步改善资料质量 ,有利于提高解释精度 ;还可能使野外观测数据的处理计算大大简化 。

四管程热交换器管板分程处面积的计算

给出了管板分程处面积的定义,介绍了四管程热交换器3种不同流动形式下换热管正方形排列时管板分程处面积的计算方法,并区分了U形管式与其他类型热交换器管板分程处面积的计算方法。

四水箱控制系统的性能评价

针对基于最小方差的性能评价准则由于只考虑时滞引起的性能限制,不适合对PID控制回路进行性能评价的问题,本文采用PID能实现最小方差控制准则,对四水箱控制系统进行性能分析,得到的性能指标比传统最小方差准则明显提高,控制器参数大大改善了过程的输出方差。实验表明,PID能实现最小方差准则能够为PID控制器的性能评价提供一个合理的评价基准,更说明其对特定类型控制器性能评价所具有的实际意义。

分数阶滑模控制算法在四容水箱中的应用及仿真

针对四容水箱系统存在模型不确定性、动态性能缓慢、耦合严重等问题,设计分数阶滑模控制算法对水箱液位进行控制.对传统整数阶滑模面和趋近率加以改进,得到控制效果更为灵活的分数阶滑模面和趋近率.使用李雅普诺夫理论对分数阶型滑模控制器的渐进稳定条件、适用范围、特性进行理论分析,提出算法的设计方法.通过与分数阶PID控制器比较,仿真实验表明分数阶滑模控制器对给定液位的期望值具有良好的动态性能,有效地减少了控制过程中的超调,对系统参数摄动具有良好的鲁棒性.

带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨釜内流场实验研究

通过粒子图像测速(PIV)技术对装配带稳定翼的四斜叶-Rushton组合桨搅拌槽内的流场进行了实验研究,研究了该组合桨釜内搅拌转速N、桨叶间距C_(2)和离底距离C_(1)的变化对流场的影响,并将该组合桨的釜内流场与四斜叶-Rushton组合桨的釜内流场进行对比。研究结果表明:转速N=110 r/min时,上层桨的稳定翼的切割推流作用表现明显,釜内上部分区域流速增大,有利于釜内介质的混合和传质;桨叶间距C_(2)=0.23h时,两桨叶配合更好,稳定翼的切割推流作用使釜内形成较好的流场;离底距离C_(1)=0.24h时,釜内上部分低速区域明显缩小,釜内速度分布合理;带稳定翼的四斜叶-Rushton组合桨釜内中心区域流场的混合传质能力较四斜叶-Rushton组合桨更强,且釜内上部分不易产生悬浮物,稳定翼结构对釜内流体的径向流动更有益。

科学认识、整体保护、普遍推广——清华同衡名城保护实践与思考

基于对经历了40年的历史文化名城制度的基本判断,本文认为名城保护技术并非一成不变,而是不断丰富与迭代,以有效应对新的现实需求与问题。在此基础上,通过梳理清华大学的智库型企业清华同衡从事的名城保护实践,总结在名城保护技术方法的3个创新:科学认识(科学评估价值、科学调查资源、科学评估管理),整体积极地保护(历史文化脉络的体系建构、地上地下协同保护、自然与人文资源结合的保护、历史文化传承的在地性),普遍意义的推广(从名城保护走向历史城市的保护、遗产观参与城市可持续发展、建筑的文化传承)。

无人机水下定点悬停平衡模块设计

无人机在水下针对作业任务,需要在不同位置定点悬停。文中对悬停状态的实现提出了悬停平衡模块设计的思想。对悬停水舱-螺旋桨模块进行了运动学分析;对四旋翼结构进行了动力学分析。分析表明,模块化的设计可以使横滚角和俯仰角控制在很小的范围内,而偏航角可以在很大范围内调节,无人机水下悬停可以得到较好的平衡调节。

基于状态反馈的四容水箱控制系统的MATLAB仿真研究

针对四容水箱控制系统,使用Simulink搭建系统模型,并应用状态反馈控制律对系统进行控制。重点讨论了状态反馈原理以及LQR控制器的设计方法,简单介绍了加权矩阵Q和R的选择方法。对于最优跟踪问题使用LQI方法控制液位高度跟踪设定值,通过在MATLAB上对系统进行仿真实验,证实了所设计的控制器具有较好的控制效果,说明使用状态反馈的方法设计控制器是有效可行的。