基于数据库和可视化技术的翅片管换热器仿真

构建了翅片管换热器的性能仿真系统的整体框架，通过引入数据库技术和可视化技术，结合换热器分布参数仿真模型，实现了该仿真系统。该系统具有分工明晰的输入、仿真和输出模块，能方便用户输入仿真参数，准确快捷地对翅片管换热器性能进行仿真，并以各种形象直观的方式输出仿真结果。     

基于OpenGL的翅片管式换热器可视化仿真方法

采用OpenGL的可视化技术和计算机编程技术，对制冷、化工领域中常用的翅片管式换热器进行可视化仿真，详细地介绍了采用三维图形来显示翅片管式换热器结构的方法，以及用颜色渐变图来显示仿真结果的方法。采用这种方法开发的翅片管换热器仿真系统具有友好的用户交互性和良好用户操作性，给翅片管式换热器的仿真和设计提供了一个友好的和形象的开发平台，可以有效地缩短换热器的设计周期，提高换热器设计质量。该文所提出的可视化仿真方法，对制冷和化工领域中应用的其他热交换设备的仿真具有应用价值。     

基于C++Builder的换热器性能试验平台测控软件的开发

换热器性能测试是换热器设计过程中的重要环节,对其结构优化及性能评估具有重要作用;针对传统的换热器性能测试系统存在试验周期长、组合方案少,自动化水平不高、可重用应用性较差等不足,文章基于工业控制计算机和C++ Builder软件平台开发了换热器性能试验测控与仿真系统;该系统实现了试验工况参数的控制与过程仿真、试验数据的采集记录与分析处理等各项操作的自动化;文章在简要介绍换热器性能测试系统硬件设计的基础上,具体结合系统硬件介绍了利用C++ Builder制作的换热器仿真实验测控系统的方法及过程,最后给出换热器性能测试仿真实验用户界面及仿真实验运行结果;试验结果表明,测控系统具有交互界面良好、使用方便,可靠性高等特点,能够较好地满足换热器性能测试的要求。     

基于MATLAB的感应电机矢量控制系统的仿真

该文根据感应电机矢量控制的基本原理，基于MATLAB／SIMULINK构造了电压型SPWM逆变器供电的感应电机按转子磁场定向的矢量控制系统的仿真模型。通过仿真试验验证了模型的正确性，并分析验证了该文所建立的调速系统具有快速的启动性能及良好的抗扰动性能，基本上实现了完全解耦控制；另外，分析了感应参数变化对调速系统的影响，说明转子电阻及励磁电感等参数对获得良好的调速系统的性能的重要性。该模型可通用于笼型异步电机，在使用时只需输入不同的电机参数即可。     

供需链仿真系统功能评价体系分析

针对供需链仿真系统的需求分析与设计问题,在综述国内外供需链仿真系统功能现状的基础上,给出评价系统性能的指标体系,基于该套评价方法对现有主流供需链仿真系统的功能进行评价。提出输入数据的自动提取与建模、将特定的领域知识与随机业务过程相结合的仿真建模技术、针对不同工业自动生成标准报表图形以及仿真实验的自动设计与参数调试功能等,是仿真系统性能改进的重要方向。     

基于误差空间的鲁棒跟踪控制

为精确跟踪参考输入信号、抑制扰动信号，将输入信号和扰动信号满足的方程作为问题公式的一部分，在误差空间中设计鲁棒跟踪控制器；并加入前馈控制，改善系统的动态性能，提高系统抑制扰动的能力，使系统能以零稳态误差跟踪非衰减输入，零稳态误差抑制非衰减扰动，并在某些参数变化的情况下能准确跟踪输入信号．仿真结果表明系统具有很强的鲁棒性、优良的动态性能和稳态性能．     

模糊PID控制在冷却水温控系统中的应用

针对上海光源冷却水温控系统中板式换热器的时变特性和系统大滞后特性,结合PID控制和模糊控制的优点,提出了以误差和误差变化率为输入信号的Fuzzy-PID复合控制器和以误差和响应时间为输入信号的模式选择开关控制器来实现冷却水温度控制策略。仿真实验和实际应用表明,该控制策略能够克服板式换热器时变特性和系统大滞后特性,对负载发生变化后能以较短的响应时间和较小的超调量使系统达到新的平衡,控制效果优于传统的PID控制。     

考虑输入约束的半主动悬架非线性自适应控制

针对具有输入约束及参数不确定性问题的汽车半主动悬架系统,提出一种考虑输入饱和的非线性自适应Backstepping控制器.该方法引入一个辅助系统,通过设计新的误差变量,实现对控制饱和的补偿,解决控制输入的幅值约束问题.同时,考虑到悬架系统的参数不确定性问题,采用映射自适应算法设计自适应律,通过构造适当的Lyapunov函数,保证悬架系统的稳定性.仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的隔振性能,而且能够有效降低输入约束和不确定参数对系统性能的影响.     

套管换热器换热性能仿真及实验研究

在换热器性能评估平台优化设计的研究中,为了描述套管换热器在热流体动态输入温度下的换热行为,研究其温度分布变化规律,在综合考虑了流体沿流动方向的导热扩散特性、中间墙体的金属蓄热以及流体沿径向导热对出口温度瞬态响应的影响的基础上,提出了以墙体侧蓄热量为突破点的动态相变仿真交叉迭代简化模型,得到了在热流体动态输入温度下的换热器温度响应曲线以及换热系数的分布曲线,最后设计了换热器动态仿真平台,对仿真结果进行对比分析,结果表明墙体侧温度模型预测值和实验值数据吻合较好.最大相对误差在9％范围内,其仿真模型符合换热器的换热特性,说明上述简化模型对套管换热器相变换热的研究有较好的参考作用.     

基于Window的重载列车纵向动力学可视化仿真系统

为了研究长大重载列车纵向动态性能,借助于计算机仿真技术,开发了具有模拟驾驶功能的空气制动与纵向动力学联合仿真系统。该仿真系统包括系统参数输入、控制表盘动态调整和性能参数实时显示等功能,实现了对列车的制动、缓解、速度调控和司机驾驶模拟及性能参数的分析。该系统采用Fortran和Windows编程语言开发而成,为列车在复杂线路上行驶时确定合理操作方法提供了仿真平台,并为重载列车动态性能分析与评估提供了可视化分析工具。该系统在工程中得到了很好的应用。     

面向显示界面工效研究的飞机座舱仿真系统

显示界面工效研究通常以时间和正确率为指标记录分析被试的操纵过程,显示界面需要一定的柔性,现有飞行模拟器无法满足上述需求. 将飞行员操纵飞机的过程分解为信息输入、信息处理、信息输出,记录信息输入、输出变化的时刻及事件,供后续分析研究. 为实现上述要求,明确仿真系统的功能需求、功能模块得出系统总体框架. 详细阐述系统仿真模块、虚拟仪表模块、视景模块、通信模块、数据管理模块的设计过程. 实现并测试仿真系统,结果表明该仿真系统能够记录被试的信息输入、输出变化的时间及状态,满足显示界面工效研究的需要. 为研究显示界面工效问题提供了一种新手段.     

用于膜蒸馏的大型平面膜组件性能数值模拟研究

以典型膜蒸馏系统中的大型多层平面膜组件为研究对象,通过数值模拟的方法研究该类组件的性能。工作中建立了该类组件的数学模型,并将该模型与系统中其它设备的数学模型联立求解。模拟计算结果表明,大型膜组件在膜蒸馏系统中会表现出与实验室用小型组件完全不同的性能规律。组件通量随外供热量的增加呈线性规律上升;在外供热量一定的情况下,提高热回收换热器的KA值固然能提高组件通量,但随着KA值的增大,这一手段的效果会越来越不显著;增加组件膜面积使组件通量减小,但总产量是增加的;膜两侧流体流量的增加会导致组件通量的下降。流体停留时间的大大增加使大型膜组件内存在范围很宽的流体温度分布,因此才能够进行膜蒸馏系统的能量回收。上述组件性能随设计和操作条件的变化正是能量回收率变化的结果。     

原油换热网络多变量预测控制

针对原油换热网络输入输出变量多、传统的控制方法控制难度大等问题,本文建立了用于仿真的Simulink辨识模型.利用模型预测控制原理,采用旁路控制的方法,借助预测控制工具箱(MPC toolbox)实现对换热网络Simulink模型的多变量预测控制,实现了输入变量平稳、输出变量控制稳定、控制精确及动态响应时间短等优点.在本机控制的基础上,借助OPC工具箱实现不同PC机问MATLAB与PHD数据库的实时交换,达到实时控制的目的,进而实现了整个换热网络的实时多变量预测控制.     

Boundary control of a parallel-flow heat exchanger by input–output linearization

A design of the control of the internal fluid temperature at the outlet of a parallel-flow heat exchanger by manipulating the inlet external fluid temperature is proposed. The dynamic model of the heat exchanger is given by two partial differential equations that are used without spatial discretization to design the control law. Based on nonlinear control, a state-feedback law that ensures a desired performance of a measured output defined as the spatial weighted average temperature of the internal fluid is derived. Then, in order to control the outlet internal fluid temperature, a control strategy is proposed where an external controller is introduced to provide the set point of the considered measured output by taking as input the error between the outlet internal fluid temperature and its desired set point. As the designed control law is a state feedback of distributed nature, for practical application, a Kalman filter is used to reconstruct the entire state of the system from the measurements of the outlet fluids temperatures. The closed-loop system is shown to be exponentially stable. The validity of the proposed control design is examined in simulation by considering the tracking and perturbation rejection problems.     

Identification of non-linear rational systems using a prediction-error estimation algorithm

Identification of discrete–time non–linear stochastic systems which can be represented by a rational input–output model is considered. A prediction–error parameter estimation algorithm is developed and a criterion is derived using results from the theory of hypothesis testing to determine the correct model structure. The identification of a simulated system, and a heat exchanger are included to illustrate the algorithms.     

Exponential stability of a mono-tubular heat exchanger equation with output feedback

This paper is concerned with stability analysis of a mono-tubular heat exchanger equation with static output feedback. The mono-tubular heat exchanger equation is exponentially stable when the input variable is identically zero. In this paper, it is shown that the C₀-semigroup generated by the closed-loop operator consisting of the mono-tubular heat exchanger equation and the output feedback law satisfies the spectrum determined growth assumption.     

飞机环境控制系统计算机仿真模型库的开发

介绍了飞机环境控制系统中发动机引气、热交换器、管道、文氏管以及阀门等部件的数学模型。在此基础上,采用分模块建模的思想,利用MATLAB/SIMULINK仿真平台开发了飞机环境控制系统计算机仿真模型库。所开发的模型库具有仿真速度快、通用性以及实时性好的特点。利用该模型库可任意构建飞机环控系统仿真模型,完整地仿真我国现行的飞机环境控制系统,并对其进行稳态及动态性能仿真计算。以某型飞机环境控制系统为例,利用该模型库构建了环控系统完整的全流量仿真模型,并给出稳态计算结果和动态响应分析。     

改进的BP神经网络对飞机换热器结垢厚度预测

为了节约飞机维修成本,准确预测换热器结垢厚度,通过利用改进的BP神经网络预测模型,利用25组数据,建立了换热器结垢厚度与四个因素(环境温度、空调系统进口压力、初级换热器出口温度、次级换热器出口温度)之间的网络预测模型。模型包括4个输入神经元,9个隐含层神经元和1个输出层神经元。训练结果表明,改进之后的BP神经网络模型不仅克服了原始BP神经网络收敛速度慢,稳定性差的特点,还可以以较高的精度预测换热器的结垢厚度。     

具有任意结构换热网络的灵敏度分析

本文提出了一个计算任意结构换热网络灵敏度系数及灵敏度的通用数学模型，并给出了求解数学模型的方法。