连通管位移测量系统U型管模型的动态特性研究

连通管位移测量系统中,液体作为测量的特殊敏感元件,其动态特性研究的滞后一直制约着系统进行动态测量的应用。以等直径U型连通管为模型,推导了液体系统的传递函数,得到影响液体动态特性的上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间等4个时域性能指标,通过分析知连通管的直径、液体总长以及液体的运动粘滞系数是影响液体动态特性的主要因素,在此基础上,完成了动态特性实验。结果表明:实验值与理论推导值基本吻合,使用连通管式测量系统进行低频动态测量是可行的。     

基于Attention-LSTM-Kalman建模的风洞动态流量软测量

针对风洞流量测量中传统静态软测量模型估计精度低、鲁棒性差等问题,提出了注意力机制（Attention mechanism, Attention）、长短时记忆神经网络（Long short-term memory, LSTM）和卡尔曼滤波（Kalman filtering, Kalman）结合的Attention-LSTM-Kalman软测量模型：通过LSTM网络建立静态软测量模型,在此基础上,提出一种基于注意力机制的改进方案,考虑到系统的动态特性,使用卡尔曼滤波动态调整软测量模型输出序列。实验结果表明,静态预测模型LSTM的预测效果优于循环神经网络（Recurrent neural network, RNN）和门控循环单元（Gated recurrent unit, GRU）等模型;基于LSTM、Attention-LSTM和Attention-LSTM-Kalman的3种模型的对比预测测量结果表明,注意力机制能有效提高模型精准度,引入卡尔曼滤波改善了模型的动态测量特性。该模型方案在风洞系统的流量测量验证了其可行性和有效性。     

用多项式预测滤波消噪的传感器动态特性辨识

在利用传感器进行动态测量时,为了得到精确的测量结果,需要建立传感器动态特性的数学模型,传感器动态特性可以通过系统辨识得到.但是,测量噪声的存在,使得辨识得到的传感器动态特性与实际动态特性存在一定误差,影响到测量系统的精度.为了解决该问题,本文讨论了多项式预测滤波和中值滤波相结合的方法对传感器输出信号进行滤波消噪.然后,利用消噪后的信号,通过系统辨识方法建立传感器动态特性的数学模型.研究表明,采用本文研究的方法可以克服测量噪声对传感器动态特性辨识的影响,并将该方法用于薄膜热电偶的动态特性辨识.     

捷联式磁航向测量系统的航向角误差动态特性研究

在不考虑罗差情况下,建立了捷联式磁航向测量系统的航向角误差模型,并结合无人机磁航向测量系统中框架式垂直陀螺仪的姿态测量特点,将其姿态误差源特征引入误差模型,全面分析了其航向角在不同飞行条件下的动态误差特性.对捷联式磁航向测量系统的航向角误差模型进行了仿真计算,并将仿真结果与飞行实验结果进行了比较分析.结果表明:捷联式磁航向测量系统的航向角误差动态特性符合无人机测量误差特点,能够为工程应用提供直接的理论依据.     

瞬态表面温度传感器动态校准及误差补偿研究

测量瞬态高温时,由于传感器自身的热惯性,测量结果与真实结果之间存在很大的动态误差。动态补偿对于改善测温系统动态特性,减小动态误差有重要意义。该文首先熟悉现有的瞬态表面温度传感器动态校准系统;然后,利用系统所测得输人输出数据,采用系统辨识方法建立了测温系统的动态数学模型,并利用交叉检验法验证该模型的正确性;最后,利用反滤波动态补偿方法实现对瞬态表面温度传感器测温系统的动态补偿。经检验该方法可以达到理想的补偿效果,减小了动态误差,改善了系统的动态特性。     

转轴多维动态参数端面视觉测量方法

针对转子多维动态信号测量需要在多个位置采用不同种类的传感器进行分布测量以及难以通过单一传感器实现转子多动态参数同步测量等问题，提出一种基于面阵相机的转轴多维动态参数的视觉同步测量方法。首先，系统地描述了基于转轴端面标靶图案的三维振动位移和转速视觉测量原理，建立了转轴真实动态参数和标靶图案动态参数之间的内在联系。其次，推导了转轴振动三维位移和转速测量公式，联合转轴三维运动仿真模型验证了转轴动态参数的测量原理和算法正确性，通过仿真模型分析了影响系统测量精度的因素。最后，通过搭建转子测试平台，将视觉系统测得的转轴三维振动位移和转速分别与电涡流位移传感器和编码器的测量结果进行对比，验证了转轴多维动态参数端面视觉测量方法的有效性和可靠性。     

动态系统的一致同余安全

研究动态系统的安全问题．针对动态系统运行时间配置的可变特性，引入了动态系统的进程代数模型和复杂动态系统概念，定义了动态系统的一致安全性质和一致同余安全性质．基于观察同余等价，构造了一类一致同余安全模型．本文证明，动态系统的安全性质是一致安全性质，而对于复杂动态系统，其安全性质是一致同余安全性质．     

航空测试技术基础知识讲座——第七讲测量系统的动态特性及其性能指标

一、测量系统的基本动态特性测量系统的基本动态特性是指在动态测量时,测量系统的输出量与随时间变化的输入量之间的函数关系。测量系统的基本动态特性常以动态特性方程或传递函数来表示,并且主要由测量系统本身的物理结构所确定。而考虑到输入函数的不同形状和性质,输出量将具有不同的响应函数,这一响应函数称为“动态响应特性”,或简称为“动态响应”。测量系统的基本动态特性方程或其数学模型可以根据该系统的工作原理、物理结构和变量之间的数学关系来建立。对于线性定常系统,其通用数学模型可用一线性常微分方程来描     

一种防火墙系统安全模型的形式描述

文中提出了一种防火墙系统的安全模型，该模型构筑在防火墙系统的安全服务基础之上，将安全模型抽象为若干安全服务的集合并用形式化的方法进行了描述，着重描述了安全服务的动态特性，安全模型的动态特性以及安全模型和防火墙系统之间的相互关系，提出了安全服务的双向性及关键服务集的概念，该模型在已实现的分布式动态防火墙原型系统中得到了验证。     

油管在线动态测长系统设计

针对油田开发过程中的油管长度测量作业强度高且效率低下,而常规在线测量系统精度低的问题,以单片机W78E516为核心,开发了基于传动机构动力学特性的油管在线动态测长系统;该系统采用了基于传动机构动力学特性的在线测量技术,通过高精度误差补偿算法补偿油管长度测量中存在的动态误差,实现在线动态测量;实验结果表明,与传统油管测长方法相比,油管在线动态测长系统具有更加优越的技术性能,测量精度可达0.35‰.     

A variational approach to a problem in boiler control

The paper describes work done in examining a particular problem of boiler control. The overall approach is the consideration of the boiler as a unit in the frequency control of an electrical power system.

The possibilities of including frequency control within the economic scheduling program are limited by the ability of the individual set to follow large amplitude load demands fast. This limitation is real and has arisen due to the previous empirical methods of control system design for this system. The scope of the problem outlined demands a broad approach.

One section describes the derivation of a large analytic non-linear computer model of a natural circulation, non-reheat, boiler. Conclusions are drawn as to the relative importance of various factors, design parameters and existing controls, to the dynamic characteristics of this system.

From these results, an even simpler model structure can be derived. A deterministic criterion, reflecting, for a single set, the regulating requirement of the system is desired and the resulting variational problem in two controls and two state variables is solved.

Similarly a one control problem is solved and by programming the open loop “optimal” control strategy, as input to the large analytic computer model, the effects of model simplification are demonstrated.     

超超临界直流炉核心模型的建立与仿真分析

为了系统地研究超超临界直流炉蒸汽发生器的动态特性,以泰州电厂1000MW超超临界直流炉为研究对象,通过合理简化和机理分析,采用非线性集总参数移动边界的方法,建立了蒸汽发生器的数学模型。建模过程中,针对相变点的位移问题,将相变点的位置作为独立变量置入模型,成功解决了超超临界工况下大扰动动态仿真所面临的问题。通过二次建模,使计算机的仿真更便于实现。在仿真模型的基础上,针对亚临界和超超临界两种典型工况,进行动态仿真,试验结果与实际系统的动态特性相符。通过模型的建立,为超超临界直流炉系统工程分析和大规模火电厂仿真机的开发打下了良好的基础。     

能量动态平衡数学模型研究

热电站燃煤锅炉是一个多输入／出全部相互关联的复杂系统，人们试过许多数学模型都难把燃烧控制搞好。本文提出的“能量动态平衡”数学模型较好地解决了燃烧过程的自动控制，已在3个热电站5台锅炉上取得显著效益。     

基于和声搜索的环控通风调控策略优化

针对地铁车站环控通风系统风机定频运行,导致风机无法跟随站台PM2.5的浓度的变化而改变频率,造成能源浪费。根据环控通风系统的运行现状,可将其划分为只送不排模式、不送只排模式和即送又排模式,并考虑到环控通风系统应适应多扰动的影响,选取最小二乘法系统辨识一阶惯性时滞模型,用于描述变量动态变化响应传递函数,采用自抗扰控制器建立环控通风系统控制模型,利用和声搜索算法对环控通风模型PM2.5浓度设定值寻优,结果显示经过策略优化之后,只送不排模式、不送只排模式和即送又排模式站台PM2.5平均浓度分别降低了7%、8%和10%,风机能耗分别降低了19%、19%和30%。     

变频调速技术在煤矿井下瓦斯排放中的应用

瓦斯排放是高瓦斯矿井瓦斯超限后所必须采取的有效措施。文章在分析传统排放方法所存在的缺陷的基础上,设计了一种基于变频调速技术的闭环型瓦斯排放系统,并介绍了其基本构成和工作原理。该系统以排放出的瓦斯浓度为参量,通过PID算法调节局部通风机转速,实现了掘进工作面瓦斯的安全排放,保证了煤矿井下的生产安全。     

RBF neural network inferential sensor for process emission monitoring

Inferential sensing, or soft sensing, gained popularity in recent years as an alternative to continuous emission monitoring systems because of its simplicity, reliability, and cost effectiveness as compared to analogous hardware sensors. In this paper we address the problem of NO_x emission using a model of furnace of an industrial boiler, and propose a neural network structure for high performance prediction of NO_x as well as O₂. The studied boiler is 160 MW, gas fired with natural gas, water-tube boiler, having two vertically aligned burners. The boiler model is a 3D problem that involves turbulence, combustion, radiation in addition to NO_x modeling. The 3D computational fluid dynamic model is developed using Fluent simulation package. The model provides calculations of the 3D temperature distribution as well as the rate of formation of the NO_x pollutant, enabling a better understanding on how and where NO_x are produced. The boiler was simulated under various operating conditions. The generated data is then used for initial development and assessment of neural network soft sensors for emission prediction based on the conventional process variable measurements. The performance of the proposed soft sensor is then evaluated using actual data from an industrial boiler. The developed soft sensor achieves comparable accuracy to the continuous emission monitor analyzer, however, with substantial reduction in the cost of equipment and maintenance.     

一种基于PID控制的锅炉动态水温单回路控制系统

建立了一个锅炉动态水温单回路控制系统。首先根据热力学定理建立了锅炉动态水温模型;其次运用MATLAB对积分分离PID控制算法和变速积分PID控制算法进行仿真,最后运用A3000过程控制实验系统建立了锅炉动态水温单回路控制系统,并完成实验。实验结果表明：实验所建立的锅炉动态水温单回路控制系统能够很好的满足控制性能指标,并且该系统有较好的动态跟随性能。     

Investigation into gas dynamics in an oxyfuel coal fired boiler during master fuel trip and blackout

In an oxygen fired power plant, a large amount of flue gas is recirculated, leading to an unavoidable interaction between the involved fans. The presented paper investigates the dynamics of the gas side at different safety related scenarios. A dynamic simulation model is therefore developed to study the flue gas behaviour in an oxyfuel pulverized coal fired boiler during a master fuel trip and a blackout of the plant. The generated numerical model contains the water/steam side of the boiler, starting from economiser inlet and ending at the hot reheat outlet, and the gas side, including all relevant fans, convective heat exchangers, gas–gas heat exchangers and flue gas cleaning devices. Furthermore, a set of additional models for coast down behaviour of axial fans has been implemented. For the master fuel trip case, different relevant parameters of process control measures regarding the gas dynamics have been analyzed and an optimized master fuel trip scenario is proposed. The blackout of an oxyfuel coal fired boiler at nominal load is detailed demonstrated. The numerical results show that the blackout scenario will not have any negative impact on investigated gas part of the boiler system since the observed lowest negative furnace pressure of −36 mbar can be handled with current state of the art technology.     

锅炉汽包液位动态前馈控制的研究

本文建立了锅炉汽包液位对象的数学模型，应用模糊控制理论设计出一个锅炉汽包液位模糊控制系统，采用了模糊动态前馈控制。通过在simulink下仿真，获得了较好的控制效果。从而实现了对锅炉汽包液位的最佳实时控制。     

基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性标定方法

目前磁传感器多用于对静态或准静态磁场环境的测试,当被测磁场矢量快速变化时,磁传感器的动态特性成为影响其测量精度的关键因素。针对测试现场环境中难于产生标准的高频交变激励磁场源致使磁传感器动态特性无法准确快速标定的难题,提出一种基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性现场快速标定方法。首先提出并构建了一种基于带电直导线的标准宽频带磁场发生器,采用毕奥-萨伐尔定律分析了带电直导线周围磁场分布规律;其次通过在长直导线中加载典型交变激励电流,产生典型交变磁场,采用系统辨识方法实现对磁传感器动态特性标定;最后对某矢量磁传感器测量系统进行了时域、频域动态模型标定。实验表明所提出的磁传感器动态模型标定方法具有简便、快速、高效、准确的优点,便于工业现场对各类磁传感器进行动静态特性标定。