等离子体热解煤制乙炔模拟分析

等离子体热解煤制乙炔为煤制乙炔提供一个更加直接和清洁的方法。根据煤的元素组成和等离子体热解煤的特点,应用Aspen Plus软件,采用Gibbs自由能函数最小法建立了等离子体气化模型和乙炔提浓的工艺流程模型。模拟结果表明该模型的模拟值与文献值吻合较好。利用Aspen Plus灵敏度分析功能研究了煤中水分、不同热解气氛以及用甲烷取代氢气作载气对等离子气化过程的影响。结果表明:煤中水分不利于乙炔形成,含氢气氛优于氮气和氩气作为等离子体热解煤制乙炔的工作气体,而用甲烷作载气对合成气组分影响不明显。     

计算机模拟估算气体的扩散系数

使用计算机模拟了气体分子在背景气体中的一维扩散过程,结果显示:越靠近初始位置处,分子数密度越大;扩散时间越长,分子分布的空间范围越大;模拟的分子数越多,涨落越小;分子的方均位移与扩散时间成正比。本文的模拟方法可用来估算气体的扩散系数,对1标准大气压和15°C条件下,氩气、氢气、氮气、氧气、二氧化碳和氖气的自扩散系数,以及此条件下氢气在氧气中、氢气在氮气中、氢气在二氧化碳中和氧气在氮气中的互扩散系数进行了估算,并把估算的扩散系数和相应的扩散系数实验值作了对比,二者不但数量级符合的很好,数值也比较接近,说明估算较为成功。     

PLC在造气工艺中的应用

一、控制思想 小氮肥生产中造气工段分为六个阶段:吹风、回收、上吹、下吹、二上吹和吹净。工段任务是以煤、空气和水蒸汽为原料,制成半水煤气。 半水煤气所含成份为氢气、一氧化碳、氮气、二氧化炭、甲烷以及硫化氢等气体。在实际生产过程中,氢氮比调节是造气工段的主要操作。在生产过程中一般要求氢氮比控制在3.1～3.2左右。 氢氮比的调节是通过加氮(加空气)来调节的。若氢含量高,则适当增加氮空气量;若氢含量低,则适当减少氮空气量。调节的主要手段是通过测量氢气含量,产生一个过高或过低的信号来调节煤气发生炉空气输入管道控制阀,用以调节空气的输入量,进而调节氢氮比。     

一种基于Compact PCI总线监控系统的设计

在等离子体裂解煤制乙炔实验过程中，对该系统各参量的实时采集、实时显示、存储以及控制都非常重要。本文阐述了基于Compact PCI总线数据采集和控制系统的总体设计方案、硬件配置结构及软件设计方法。     

海洋工程水池造波机远程测控系统造波数据处理

本文介绍了海洋工程水池造波机远程测控系统的造波数据处理方法。为实现造波机的远程测控要求,造波数据必须通过远程计算机下载到就地PLC,快速输出控制造波机造波。测控系统通过嵌入VB编程辅助控制,解决了Wincc组态监控与PLC控制的高速数据传输瓶颈问题,实施后运行验证,研制的系统既满足高可靠性,又达到了造波的快速响应性。     

基于PROFIBUS-DP的扬矿测控系统

在深海中，扬矿测控系统主要检测与控制扬矿提升管道与中继仓的各种工作参量，协调各个执行机构的作业。采用SIMATIC公司的全整性解决方案，SIMATICPC、SIMATICPCS7系列、PROFIBUS-DP现场总线组成海上扬矿硬管测控系统监控站主站和从站联网通讯距离可迭15公里，可解决主站与深海6000m的从站之间的通讯问题。     

基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统

在六自由度运动平台的测控系统中,既需要满足控制的实时性和较高的定时精度,又需要有较强的图形图像交互功能。针对现有测控系统采用的上下位机分开实现方式带来的缺点,设计了一种基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统。该测控系统通过INtime进程对数据采集和控制板卡的直接操作实现实时性,同时在Windows进程中并行运行非实时任务,能够在一台工业控制计算机上实现测控系统的要求。实际运行测试结果显示,该系统具有高实时性能,满足实时控制的要求,图形渲染流畅,验证了该方案的可行性和有效性。     

基于WLAN的低温等离子体设备测控系统

以嵌入式和WLAN(wireless local area network)技术为基础,针对典型的低温等离子体设备系统,设计开发了带有WLAN接口的设备节点和主控制器,建立了一个基于WLAN的低温等离子体设备测控系统实验平台。基于此平台,对WLAN应用于工业测控系统的实时性特性进行了研究和实验测试,测试结果表明,该系统可以安全可靠地工作,实时性可以满足系统的控制要求。     

基于嵌入式技术的智能回油管路集气监测方法

针对油色谱回油通道中出现的渗漏现象，将气体引入变压器本体中的问题，文章应用了基于结构设计研究了智能回油管路集气系统，使用倒置T式结构的回油管道集气装置，与变压器色谱检测系统相连接，防止气体回流进入变压器中。基于嵌入式控制单元对油气分离单元、油气采集单元等其他模块进行控制，采用ARM9TDMI处理器，集成MMT162气体传感器和其他气体的微传感器，通过无线通信模块将气体信息数据传输到远程监测站。实验数据可知本研究智能回油管道的性能最好，C₂H₂气体含量减小为0。对异常气体样本数据进行检测，报警时间最短为1.8 s。     

基于Aspen Plus的“煤拔头”工艺热解过程的模拟

在Aspen Plus对煤热解过程的模拟工作中,多使用经验关联式进行计算或将实验结果直接代入收率反应器,前者有很大的偏差,后者有很大的局限。通过将热解反应器进行分段模拟,不但考虑了热解过程的热效应,而且可以得到煤热解过程中的温度变化情况和热解产物产率,同时可以提高模拟结果的准确性。在本文的研究中,对府谷煤热解过程中操作参数的优化结果表明,将起始物料温度从650℃提高至672℃时,热解反应可以产生更多的焦油产品。     

氢氮比(H_2/N_2)控制中的专家系统

本文在论述以煤、水蒸气和新鲜空气为原料的固定床间歇式制气H2／N2系统特点的基础上，设计了一套完整的H2／N2控制系统，并对该系统的结构及其中的专家系统作了较详细的介绍。实际运行结果表明，控制效果良好。     

基于工作流的煤质管理信息系统设计

针对传统的煤质管理信息系统对企业内部各部门之间的业务流程控制缺乏支持的问题,设计了一种基于工作流的煤质管理信息系统;分析了煤质管理的相关业务流程;应用工作流技术对煤质管理进行了流程化设计;针对流动中的煤质数据,提出了安全的访问控制策略;并以某煤业集团的毛煤煤质管理流程为例,采用jBPM工作流引擎辅助实现了该流程的自动化处理。实际应用表明,该系统加强了煤质管理业务流程的支持和控制管理功能。     

具有闭环极点位置约束的H2/H∞混合控制

主要研究系统具有闭环极点位置约束的H2/H∞混合控制问题.通过引人一个辅助性能 函数,将具有极点位置和H∞性能约束的系统H2性能优化问题转化成有一个矩阵方程约束 的辅助性能函数优化问题,并给出这个问题静态输出反馈解的表达式.     

The infinite time near optimal decentralized regulator problem for singularly perturbed systems: a convex optimization approach

This paper presents LQ decentralized pole location for singularly perturbed systems. The poles are located in a sector included in the left-half complex plane. The singular perturbation method is used to define reduced and well-behaved problems. It is shown that the LQ control problem with pole location in a sector can be solved using the LMI tool. The associated parametrical optimization problem involves a linear cost objective under LMI constraints. The decentralized control problem is then solved in the reduced slow system by just introducing structure constraints on the matrix variables, constraints that do not destroy the linearity and then the convexity of the problem.     

铝板带材厚度和板形设定补偿解耦控制策略

在铝薄板带材冷轧生产过程中,板厚控制和板形控制本质上都是对轧制过程中有载辊缝的控制,两者存在很强的耦合关系.针对板厚板形控制系统存在耦合问题,提出板厚板形解耦设定补偿思想,包括预设定补偿控制和自适应穿带解耦控制.前者是解决设定过程中弯辊力对板厚板形耦合系统的影响;后者是针对穿带过程中轧制力预报不精确的板厚板形解耦方法.仿真结果及现场应用表明,解耦设定补偿提高了板厚板形的控制精度,满足了铝带板质量综合控制的要求.     

电弧炉电极升降PLC控制系统设计及应用

针对模拟器件自耗电极真空电弧炉电极升降控制系统故障率高，维护最大等一系列问题，设计出了由PLC和模拟调速器组成的电极升降控制系统。介绍了系统主要硬件配置、S7－300PLC程序结构、操作面板OP27组态画面，并给出了主程序循环方框架，该系统控制法采用PID算法，且根据现场工艺要求实现了从手动到自动的无扰切换功能，现场运行数据表明，基于PID控制规律的电弧炉电极升降PLC控制系统运行稳定可靠，操作方便，维护量小，对同行业的生产进步将起到示范和推动作用。     

Optimization and control of one dimensional packed bed model of underground coal gasification

This paper discusses the optimization and control of the one dimensional (1-D) packed bed model of underground coal gasification (UCG) process for an actual UCG site. The optimization is performed to compensate for the uncertainty in coal and char ultimate analysis (caused by repeated measurements of different samples) and in steam to oxygen (O₂) ratio at the reaction front. The constrained nonlinear optimization problem is solved by using state of the art sequential quadratic programing (SQP) algorithm to minimize the error between experimental and simulated heating values. The results of the optimized model are validated with actual filed trials which show a good match for heating value of the product gases. The super twisting controller, a second order sliding mode control (SOSMC) algorithm is successfully implemented on the process model, which keeps the heating value of the product gas at the desired level in the presence of the matched disturbance: steam produced from water influx from surrounding aquifers and due to the moisture content of the coal.     

多约束主动悬架H2/H∞混合控制器设计

利用闭环极点配置中的D-稳定性原理,给出了有硬约束的H2/H∞混合控制器的LMI条件并应用于汽车主动悬架分析.用这种方法设计的控制器,通过H∞控制性能指标保证了系统输出信号与输入信号的总能量之比小于适当的γ值,并且利用H2控制,保证了输出信号的能量与输入信号的能量在时域上的峰值比低于一个适当的μ值,同时,将闭环系统的极点配置在复平面上的一个适当区域,可以保证系统具有一定的动态性能和稳定性,比较好的解决了系统性能和系统鲁棒性之间的折衷优化控制问题.     

新型电动负载模拟器的控制器设计

现有的电动负载模拟器大多采用力矩单闭环的控制结构,因此,人们难以随意控制电流的动态过程以及快速而精确地跟踪力矩。针对这一问题,提出了采用力矩、电流双闭环控制来构造电动负载模拟器的方法;并根据系统的频率特性,采用极点配置和前馈补偿相结合的混合校正策略来改善系统的动态跟踪品质,最后给出了多余力矩的前馈补偿方案。仿真和试验结果验证了该方法的有效性。     

一种新的多模自适应前馈控制器

本文针对高频焊管焊接过程的控制,提出了一种适用于具有多个确定性扰动对象的多模自适应前馈控制器,它的特点是综合了从参考模型取状态的MRAC、多输入前馈控制和开关-比例-保持模式控制各自的优点。该控制器不仅可以消除可测干扰的影响,具有较好的控制性能,而且也适用于非最小相位系统。文中针对焊接过程的数学模型,给出了仿真实例研究。