同步协同设计中并发控制的研究

为解决协同设计过程中存在的数据一致性不高、数据传输量大、实时性差等问题,通过分析分布式CSCW环境中并发控制的各种方法,并根据同步协同设计特点和用户操作意愿,设计了并发控制网络模型.在该模型中,计算数据传输的最小延时确定主控站点,提出了基于事务优先权的混合并发控制策略,以保证协同用户在操作过程中的并发率.实例证明,以上措施的实现保证用户自由共享资源,提高了并发控制的实时性和数据的一致性.     

复杂化学反应动力学的计算机模拟

化学反应动力学过程的计算机模拟对于研究反应机理、控制反应进程等具有重要的意义。本文首先根据质量作用定律建立了复杂化学反应动力学的数学模型,即一阶常微分方程组;然后利用VB编程工具,采用四阶龙格库塔法,设计了一个计算软件,该软件可对任意类型的复杂反应任一时刻时各物质的浓度进行计算,同时该软件具有作图功能,能够形象生动地模拟反应的进程;最后通过两个反应实例介绍了软件的使用方法,并对计算结果进行了验证,运算表明,该软件与同类软件相比,具有运算结果精确度高,速度快、功能更强大等特点。软件的计算结果可作为化工反应器设计的参考数据,软件可作为化学反应动力学研究的一个计算工具,也可运用于反应动力学等课程的教学。     

基于PCS7的多容器控制系统设计

以工业中常见的反应器、闪蒸罐等所组成的多容器为被控对象,分析工艺流程和控制指标要求。结合过程控制实训系统(SMPT 1000),设计了多容器控制系统方案。通过PCS7的顺序功能图(SFC)实现自动开车流程,连续功能图(CFC)搭建控制回路。针对反应器进出口流量、反应器温度、反应器液位和闪蒸罐压力,分别进行单回路或复杂控制,使其在安全、稳定的状态下高效产出反应物。尤其是针对连续生产过程中多个容器的生产工艺关联性问题,从反应器进、出料的动态平衡出发,设计了反应器的进料流量控制。控制结果表明,该反应器控制系统的方案设计合理、运行稳定可靠、生产效率高,达到了生产指标要求。该研究对基于PCS7的连续过程控制系统在工程应用和试验具有一定的参考价值。     

三维模拟驾驶仿真系统的研究与实现

为了解决模拟驾驶仿真系统中开发成本昂贵、缺乏二次开发特性等问题,研究并实现了一种结合3DMAX建模软件、开放源代码的Newton物理引擎和OSG图像渲染引擎的三维模拟驾驶仿真系统.硬件系统采用多传感器融合技术来采集驾驶员模拟驾驶时的操作行为,软件系统根据所采集的操作数据实现对车辆的运动和碰撞反应的控制以及对场景视角的切换.实验结果表明,该方法具有软件开发成本低,场景逼真度高,动态效果好等特点,可以满足对驾驶员的驾驶行为进行记录并分析的需要.     

柴油加氢反应过程的动态仿真

针对国内石化行业的柴油加氢精制工艺,重点研究了加氢精制反应器.主要目的在于通过建立柴油加氢反应器的动态模型,为开发出柴油加氢工艺的动态仿真软件提供可靠的依据.在反应器模型分析过程中,采用新的思路,通过对反应器类型和反应网络的分析,确定了反应动力学模型,并建立了物料衡算、能量衡算等方程,进而建立了反应器的动态数学模型.模型计算结果与实际工艺值相符,准确地反应了装置正常运行时的状态,说明了数学模型的正确性.工艺仿真系统的建立,成功地应用于国内石化企业员工的培训工作,效果显著.     

基于PCS7扩展卡尔曼滤波器的反应器控制

为了动态监测反应器生产过程内部状态和更精确控制反应器温度,采用了基于PCS7扩展卡尔曼滤波器功能块和动态前馈控制的方法。对反应器进行机理建模、通过软传感器测量反应器内部状态不可测参数,对传感器数据进行卡尔曼滤波预测估计,利用软测量得到的反应热实现对反应器温度执行动态前馈控制等实验,实验结果能够实时监测反应器建模内部状态、通过软测量得到反应热等数据,实现了反应器温度控制更加快速、平稳和精确。     

电子万能材料试验机测控系统的开发研究

以某试验机厂开发的电子万能材料试验机为研究对象,研究了试验机结构、工作原理及控制特性,将测试技术、材料力学以及计算机技术相结合,运用模块化理念设计测控软件,从而有效地对驱动设备和数据采样设备进行控制,使其能根据需求完成试验过程,实时记录材料在形变过程中的应力、应变,利用Delphi软件进行相关数据的处理和图表分析,绘制相关曲线,打印实验报告.经过应用测试,整个设备操作方便,运行平稳,数据采集和运动控制均符合设计要求.     

DISP:物联网开放式数据服务系统

为了使物联网中的人、机、物之间能互享数据和服务,设计并实现了DISP数据服务系统。它可以实时获取并处理数据、部署并控制设备;通过高效的稳定数据流,把系统和服务开放给所有用户,供其发布数据和共享资源,从而自由定制高级的数据组件。细述了DISP系统的架构部署、设计原理、实现机制,详细分析了实现DISP数据服务系统开放性、实时性、灵活性的关键技术,并通过实验系统验证了DISP系统的工作流程和运行效果。     

乙苯脱氢反应器的动态建模与分析

建立了乙苯脱氢反应器的一维拟均相动态模型来模拟实际反应器。以实际工厂数据为基础,用差分进化算法拟合出了反应动力学模型参数和催化剂失活模型参数。模拟结果表明建立的反应器模型精度较高适合于工业应用。同时考虑到实际的开车过程耗时较长,文中设计了一种反应器开车方案,并通过计算机模拟验证了该方案的可行性。     

乙烯装置碳二加氢反应器动态建模与控制

乙烯装置碳二加氢反应过程是乙烯工艺流程中非常重要的一个环节,本身具有复杂性,现场装置的反应过程和实验室的机理研究有很大出入,同时碳二加氢反应非常灵敏,且处于生产流程的中部,可变的操作条件较少,精确操作比较困难.因而对碳二加氢反应过程的研究是目前国内乙烯装置技术改造的一个重要内容.本文基于乙烯装置中碳二加氢反应过程机理,采用HYSYS流程模拟软件建立了加氢反应器的稳态和动态模型.通过对模拟结果与实际工业过程数据的对比表明,模型的误差在5％以内,能够满足工业过程建模的要求.同时,本文对碳二加氢反应器的常规PID控制方案进行了测试,针对反应器进料温度的变化和氢炔比的变化,分析了反应器的动态响应,讨论了不同进料工况下的操作条件对反应过程的影响.结果表明,碳二加氢反应器控制方案在反应条件变化时是稳定的,可以用于指导实际生产.     

便携式数据采集控制系统的实现及应用

本文提出了一种基于USB的便携式数据采集控制系统,对控制系统的硬件结构、USB控制器与单片机硬件连接、USB数据传输系统的软件设计等方面进行了详细介绍。并应用于试验机测量钢绞线的力学性能,测试结果表明该系统数据传输快,实时性强,可靠性好,测试精度高。     

煤矿监控系统双机热备数据同步软件设计

针对现有的煤矿监控系统双机热备方案存在存储设备投资费用高、可靠性相对较差、主机中断后恢复数据算法复杂等缺点,设计了基于纯软件模式的双机热备数据同步软件,该软件依据煤矿监控系统的实际应用情况,将监控数据同步功能从双机热备系统中独立出来,形成一个独立的软件,降低了双机热备同步算法和同步内容的复杂度,提高了双机热备的可靠性。     

面向测量应用的软件保护模型

贸易结算等测量应用要求计量软件及运行环境能有效防范包括管理员在内的各类用户的非授权篡改,但难以得到现有安全模型的有效支持。为此提出面向测量应用的软件保护模型MBSPM,基于角色—域—型访问控制策略分配数据访问权限,利用强制访问控制实施数据分级保护和法制相关软件隔离,依靠防篡改存储防止计量参数的非授权修改,基于可信平台模块(TPM)保护运行环境的完整性。基于虚拟称重系统的应用实例表明,MBSPM可支持计量应用所要求的软件保护特性,与不实施MBSPM的情况相比较,除系统启动时间增加大约50%之外,文件打开和应用启动等操作的速度下降均不超过20%。     

新型中央空调控制系统设计

针对中央空调控制系统中控制不灵活、数据采集的实时性以及功耗大等一系列问题,利用窄带物联网技术,设计了一种新型的中央空调控制系统。首先,对目前中央空调控制系统的现状进行了研究,又结合模块化设计思想,给出了系统的总体方案设计,包括中央空调控制器和云端人机交互软件。然后,以STM32F103为微控制器、窄带物联网(NB-IoT)作为无线通信技术,设计了中央空调控制器,给出了其设计原理、主要接口电路、软件流程图以及系统通信协议。以C#作为软件平台,设计了云端人机交互软件。最后,进行了系统测试。测试表明,系统可采集室内温湿度、功率电量、空调状态等参数并上传至云服务器,也可手动实现对中央空调的实时控制,达到了良好的效果,同时也验证了NB-IoT的低功耗、多连接以及覆盖广的特点。基于NB-IoT的中央空调控制系统对智慧城市和智慧楼宇的发展和建设具有参考意义。     

应用TeeChart控件实现数据曲线分析

为满足工业控制等领域对数据进行曲线分析的需要,应用TeeChart控件,对需要实时曲线或历史曲线方式的数据,实现显示、对比等分析功能,并且分析结果可以保存为各种文件形式.给出了VC 软件开发环境下的相关实现代码.     

利用现代分析仪器结合化学计量学软件开设化学动力学实验

开设了“紫外光谱法在线测量连串反应动力学过程”的综合性实验。使用DAD紫外光谱仪在线测量邻苯二甲酸二乙酯在碱性条件下水解的连串反应,该反应体系中各组分的光谱重叠严重。利用化学计量学中的目标试验-数值遗传算法(TT—NGA)优化搜索动力学参数,采用Delphi7．0编写了处理实验数据的辅助教学软件TTNGA．exe,在Windows系统下该软件可方便使用。用该软件处理测得的动力学-光谱矩阵可以快速方便地获得各组分的纯光谱,动力学曲线和反应级数及速率常数。该实验的开设,培养了学生使用现代分析仪器并利用计算机技术和数学知识解决化学问题的能力,取得了良好的教学效果。     

基于VC++的无人机飞控地面站软件的开发

针对某型无人机飞行监测和控制的要求,以VC++可视化语言为开发工具,嵌入NI控件,设计了一套操作方便、功能强大的飞控地面站软件系统;软件基于模块化设计思想,采用串口通信和以太网两种通信方式,串口通信上,实现了遥测数据的实时显示、数据库存储、故障提示和遥控指令的定时发送等功能;以太网通信上,很好地实现了与导航地面站的接口设计;经过实际联调,系统运行良好,通信实时性很高,很好地完成了各部分功能,并具有很好的扩展性。     

主动数据库技术及其在洪水调度系统中的应用

在水库洪水调度系统等数据库应用软件的开发过程中，存在数据镜像、汇总、备份等实时主动的数据处理需求。在分析水库洪水调度系统主动数据处理需求的基础上，通过应用基于触发器的主动数据库技术，实现了遥测数据镜像等主动数据处理功能，增强了水库洪水调度系统数据库的主动性与实时性。     

基于LabVIEW的吊篮姿态控制地面监控软件设计

针对高空气球吊篮姿态控制系统地面监控的需求,利用LabVIEW开发环境设计了一种吊篮姿态控制地面监控软件.监控软件采用了模块化的设计思想实现了遥测数据的接收与实时显示、控制指令的上传与记录、数据和日志的下载与存储等功能.实际测试结果表明,基于LabVIEW开发的监控软件,可满足高空气球吊篮姿态控制系统的监控需求,并且具有开发周期短、可扩展性好、便于调整和维护的优点.     

基于PowerBuiler的手机库存管理系统

本文根据小型商业企业的商品进销存业务管理工作特征,利用Sybase公司的PowerBuilder 8.0作为开发工具,利用powerbuilder内自带的一个数据库管理系统Adaptive server anywhere作为数据库开发软件,开发出了一个小型手机库存管理系统,主要是针对各手机销售商开发的计算机管理软件,该软件分为数据输入、数据处理、数据输出、数据查询,系统维护等功能模块。