微通道重整器的动态特性建模与仿真

燃料电池通常需要根据负载的变化而调整工作状态,因此其动态特性是关系到系统性能的关键因素.而重整器作为燃料电池系统的一个重要部件,其动态特性的研究显然就十分必要.选用结构紧凑、性能优良的微通道重整器,通过机理建模得到其集总参数动态数学模型,然后在Matlab平台上构建了其仿真模型.根据燃料电池实际运行过程中负荷变化的特点,分别对重整器的主要调控参数,如流量、温度和压力在发生动态变化的情况下进行了动态响应的仿真.仿真结果与参考文献结论一致,表明该模型能预估重整器动态特性,从而为重整器乃至燃料电池的控制系统设计提供参考.     

质子交换膜燃料电池动态特性建模及仿真

在质子交换膜燃料电池优化设计的研究中,现有模型在描述电堆热量传递过程时普遍不符合传热学理论.为解决上述问题,依据流动换热平衡关系完善了冷却水消耗功率的理论模型,并依据热辐射理论得到了电堆辐射功率的计算方法,建立了燃料电池动态特性仿真模型.利用仿真模型,对负载电流对电池电压和电堆功率的影响进行了仿真,并明确了燃料电池温度带来的影响,仿真结果表明符合动态响应的实际情况,建立的仿真模型为建立基于燃料电池的混合动力系统优化奠定了基础.     

精馏过程动态仿真建模

精馏过程的模型化与仿真在化工操作和工艺设计中具有重要的意义。对精馏塔进行动态数学模型的建立与仿真,不仅可以研究精馏过程在不同工况下的变化情况,而且还可以用于精馏塔的优化控制,进而提高精馏过程的生产效益。本文针对精馏塔操作过程,建立了基于平衡级假设和非平衡级假设的精馏过程动态机理数学模型,并对平衡级假设的模型进行了动态模拟。该模型从机理分析入手,进行合理的简化,模型的计算时间大大的缩短,从而使模型具有比较广泛的实用性。该模型采用的动态数学模型为METSH(质量平衡方程、相平衡方程、塔板效率方程、摩尔分数归一化方程、能量平衡方程)方程,通过计算METSH方程,可以模拟出精馏塔内温度、汽相流量、液相流量、汽相组分以及液相组分的变化趋势。通过仿真结果可以看到,该模型比较准确的预测了精馏塔中各个操作参数的动态趋势,与实际情况基本一致,其稳态结果与实际情况也基本吻合。该模型对于仿真培训及精馏过程的控制分析具有较高的理论研究意义和实际应用价值。     

电站锅炉过热器的集总参数动态建模与仿真

研究锅炉过热器优化控制问题,针对传统过热器模型无法对大扰动工况进行高精度仿真的问题,给出了一个电站锅炉过热器的集总参数动态模型。模型描述了过热器压力-流量及焓-温通道的动态过程,并且充分考虑了两个通道间的耦合效应;在焓-温通道建模时,采用了多段集总参数建模的方法,从而更好地反映了过热器温度的分布参数特性。以某600MW控制循环锅炉末级过热器为对象,对减温水流量、过热器入口蒸汽焓值和吸热量扰动下该模型的动态响应进行了仿真。仿真结果表明,模型动态响应合理、精度较高,可以满足控制系统优化性能的要求。     

燃料电池的免疫优化小波网络动态建模仿真

直接内部重整固体氧化物燃料电池(DIR-SOFC)是一种直接以碳氢化合物作为燃料,将化学能转化为电能的发电装置。小波网络(WNN)结合了小波分解的多分辨率逼近(MRA)的优点和神经网络非线性过程学习的能力。为了避免考虑DIR-SOFC内部反应复杂、参数耦合严重的情况,采用了WNN作为辨识工具,并结合免疫算法进行优化,对DIR-SOFC的动态特性进行建模。选取入口燃料流速、空气流速和负载电流作为输入量,对燃料电池的输出电压和温度的动态响应进行预测,并与采用RBF神经网络(RBFNN)方法得到的建模结果进行比较。仿真结果表明,通过该动态模型,电压和温度的预测值与验证数据间的相对误差绝对值分别小于0.0007和0.0004,平均相对误差分别为0.0003和0.0002,能够获得较高的精度并有效地对DIR-SOFC进行动态仿真。     

数据驱动的浮选过程运行反馈解耦控制方法

浮选过程是利用矿物本身的亲水或疏气性质或经药剂处理得到的亲水或疏气性质进行矿物分离的物理过程.本文通过建立以矿浆液位和矿浆流量为输入，以浮选过程的精矿品位与尾矿品位为输出的多变量、强耦合、非线性、时变的运行过程模型，利用未建模动态前一拍可测的特点，提出了包括矿物品位运行过程控制器驱动模型、PID控制器、反馈解耦控制器、未建模动态补偿器的数据驱动的一步最优未建模动态补偿PID解耦控制方法，实现了消除稳态误差、静态解耦与未建模动态的补偿，通过浮选过程运行反馈控制仿真实验验证了本文所提方法的有效性.     

精馏过程动态机理模型建立

为了实现精馏过程的动态优化和先进控制,必须解决精确的动态数学模型的建立问题.本文介绍了精馏过程动态机理建模的方法,该模型的特点是考虑每块塔板温度、压力、汽相流量、液相流量、汽相浓度、液相浓度和持液量的动态特性,并且,利用正交配置方法离散模型方程,利用牛顿一拉夫逊方法解模型方程,研究结果表明该模型精度高,误差小于3%,适合于精馏过程的动态优化和先进控制策略研究.     

弹性飞机的建模与模型降阶方法研究

现代大型高速飞机的结构弹性变形日趋严重,而传统的刚性模型不能反映出飞机的结构变形特性,需要在建模时考虑飞机模型是弹性体.研究了基于Lagrange方程与"平均轴"坐标系的弹性飞机建模方法;说明了平衡截断降阶法及其改进方法平衡奇异摄动法的实现算法;以弹性飞机纵向方程为例,通过分析高、低弹性模型与刚性模型的频率响应,说明了弹性变形对飞机建模的影响,并应用平衡截断法和平衡奇异摄动法简化了高弹性飞机模型,得到了实用的低阶模型.最后分析了两种降阶方法的截断误差,指出了各自适用范围.     

混合选别浓密过程双速率智能切换控制

赤铁矿混合选别浓密过程是以底流矿浆泵频率为输入,以底流矿浆流量为内环输出,以底流矿浆浓度为外环输出的强非线性串级工业过程.由于受到频繁的浮选过程产生的中矿矿浆和污水的随机干扰,底流矿浆浓度外环和流量内环始终处于动态变化之中,控制器积分作用失效,内外环相互影响,使被控系统的动态性能变坏,底流矿浆浓度与流量超出工艺规定的控制目标的范围,甚至产生谐振.本文针对上述问题利用提升技术建立基于内环流量闭环动态模型的浓度外环动态模型,将基于未建模动态补偿驱动的一步最优PI控制和基于模糊推理与规则推理的切换控制相结合,提出了由浓度外环控制和流量内环控制组成的混合选别浓密过程的双速率智能切换控制算法,建立了由机理主模型和神经网络补偿模型组成的混合选别浓密过程动态模型.所提算法通过混合选别浓密过程的半实物仿真实验结果表明本文所提控制方法的有效性.     

数据仓库中非齐整非平衡及其混合层次结构建模的研究

在数据仓库建设中,维度的层次结构建模关系到数据组织、存储、分析和展现,甚至会影响到数据挖掘的应用,是一个相当重要的设计过程.文章针对政府决策支持系统建设中常见的非齐整非平衡及混合的层次结构建模作了较深入的分析和研究,论述了采用星型模型和雪花模型实现非齐整非平衡及其混合层次结构的建模方法,并结合例子具体实现了在Oracle数据仓库中的类层次结构建模.     

汽车油耗智能快速测试系统的开发

介绍了测试系统,阐述了碳平衡法的油耗计算模型.针对现有汽车综合性能检测站开展油耗检测存在的问题,建立了碳平衡法汽油车油耗测量模型及测量系统.运用模块化的理念设计了用于稀释排气流量智能刹量的锥形流量计和用于稀释排气成分浓度智能测量的气体分析仪.采用变频器调节电动机的转速来实现排气流量稀释系数的自动调节.使用Visual ...     

基于CVT的混合动力汽车建模与仿真

建立了基于无级变速器 (Continously Variable Transmission,CVT) 的前向并联式混合动力电动汽车动力系统模型,为了研究整车动力性、经济性,根据行驶动力学方程,采用极值原理和曲面拟合法对发动机台架试验得到的数据进行了多项式拟合,建立了发动机万有特性与最佳操作曲线(Optimal Operating Line,OOL) 模型,并建立了牵引用三相感应电机动力模型以及牵引蓄电池(State of Charge,SOC)模型.同时,提出了燃油消耗最低、蓄电池充放电平衡的能量分配控制策略,进行整车动力性仿真计算,仿真结果表明在保证循环结束电池充放电基本平衡的同时发动机燃油消耗最低,仿真试验对比结果验证了建立的模型的精确性.     

基于自优化的SDN交换机动态迁移机制

为提高SDN控制器的使用效率以及多控制器之间的负载均衡度,对多控制器的部署问题进行了研究,并提出了一种交换机动态迁移机制.该动态迁移机制基于周期性运行的自优化的算法实现,按照控制器的部署情况,将网络划分成多个域,通过分析各域内相关参数,分别找出负载最高和最低的控制器节点,并根据控制器负载和交换机请求率快速选择出最佳的迁移交换机和迁移目的地.控制器的负载均衡度、交换机请求的处理时延和算法的复杂度是算法设计中所考虑的主要因素.该算法的优点在于通过局部的动态调整实现了对SDN控制层的灵活管理.仿真结果表明,基于自优化的交换机动态迁移方案能够有效提高多控制器间的负载均衡度,减小流请求的处理时延,同时将运算复杂度保持在一个相对合理的水平.     

基于稳态能量平衡的支路平衡控制

为避免加热炉支路温度平衡控制时的动态耦合引起系统波动甚至不稳定,本文提出了一种基于稳态能量平衡的加热炉支路平衡控制方案,并进行了收敛性分析.根据稳态能量平衡计算出各支路需调整的流量,使各支路温度趋向一致.支路平衡控制采用长控制周期的稳态控制和区域控制.分析表明,所提出方案易于稳定,且接近稳态下的理想控制.另外,实现了支路温度均衡下加热炉进料总流量自动提降负荷控制.仿真和现场应用结果表明,控制方案合理,效果良好.     

汽车节能调度方法研究与仿真

研究汽车发动机优化节能问题。针对当汽车变速行驶的过程中,汽车发动机的热机加速运转,发动机转动加快,消耗掉过多的无用能量来保持车速。由于车速不均衡变化产生不必要的耗油量,造成汽车的油耗增加。为了解决上述个问题,提出了模糊平衡的汽车油耗控制算法。利用模糊控制原理,动态调节汽车行驶时发动机参数,使得多个速度和油耗的相关参数同时达到一个最优的平衡状态,汽车的油耗大幅降低。实验表明,改进调节算法,能够有效降低以混合动力汽车在运行时的油耗,取得令人满意的效果。     

砂轮动平衡测控系统的建模与分析

针对双配重固定半径极坐标方式的砂轮动平衡测控系统,介绍了其内部结构和工作原理;研究和分析了系统的执行机构-平衡头的工作机理;借助电机电势平衡方程式和动力学平衡方程式,给出了系统的建模方法并推导建立了其数学模型;讨论了各部件参数对模型精度的影响,并通过实验证明了模型的正确性和实用性;该模型的建立可以满足多种控制算法的需求,为进一步提高平衡精度和缩短平衡时间提供了保证.     

PEMFC发电系统的自适应模糊控制与动态分析

监测和控制燃料电池的过程中,需要获得各种实时数据.质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电系统中的参数强耦合、高度非线性特性增加了对其控制的难度,传统的PI控制虽然对模型精确的系统有较好的控制效果,但对于参数波动的系统则无法获得较高的控制性能.针对以上情况,基于PEMFC发电系统的动态仿真模型,根据重整器在燃料电池发电系统中的作用,设计了自适应模糊控制器.利用模糊控制规则在线控制氢气摩尔流,从而控制PEMFC发电系统的输出功率.仿真结果表明,该动态模型能够预测输出电压.响应曲线显示出自适应模糊控制算法能够较好控制燃料电池有功和无功功率的输出.模型具有良好的负载跟踪特性.     

EJB集群系统动态自适应负载均衡服务的设计与实现*

分析了几种常用的动态负载均衡算法的不足,并针对目前大多数主流J2EE应用服务器的负载均衡并不具有动态自适应性的问题,利用开源JBoss服务器为开发平台,结合多种设计模式设计了一种动态自适应负载均衡服务模型,具体实现细节围绕负载定义、负载收集以及均衡算法。提出了基于更新时间项的交替负载收集方式,并在此基础上实现了一种基于前K子集相对负载均衡度的动态自适应算法。测试结果表明该算法能较好地均衡系统的负载。     

力平衡加速度计在线动态测试及其传递函数辨识

为了实现六自由度强震观测系统中力平衡加速度计在线动态测试的自动化和传递函数辨识,提出一种嵌入到六自由度强震观测系统内的测试系统,该系统由模/数、数/模转换器以及微控制器组成。利用频域辨识算法—Levy法,实现了力平衡加速度计传递函数的辨识。试验结果证明:利用这种测试系统可以代替超低频标准振动台来进行力平衡加速度计动态模型的辨识。     

用动态反馈负载均衡算法计算Web服务器的最大负载量

主要讨论了网络负载平衡集群系统下,基本的平衡算法和动态负栽平衡机制,在LVS的基础上配合轮询算法实现了集群的动态负反馈机制,给出了一个基本的动态平衡模型并加以分析。