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基于工业以太网和OPC技术的异构系统集成研究

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基于工业以太网和OPC技术的异构系统集成研究

作者：柴兆森兰州理工大学

学位级别：硕士

随着网络化控制的发展,工业控制领域内形成了各种控制系统和各种现场总线共存并协同工作的局面。它们由于网络结构和通信协议各不相同而无法实现信息共享和互操作,这严重制约着企业自动化的发展。网络化控制发展的最终目标就是将各个孤... 详细信息

随着网络化控制的发展,工业控制领域内形成了各种控制系统和各种现场总线共存并协同工作的局面。它们由于网络结构和通信协议各不相同而无法实现信息共享和互操作,这严重制约着企业自动化的发展。网络化控制发展的最终目标就是将各个孤立的异构系统集成到一起发挥出整体效应,并最终建立综合自动化系统。所以在各大工业现场,如何既能够最大限度的保护企业现有投资,又能够和新系统集成到一起,便成了当今乃至今后长期面临的问题。本文对异构控制系统的集成技术做了全面的学习后,重点针对控制领域内的三大控制系统PLC、DCS、FCS的系统集成做了深入的研究,提出以工业以太网为网络平台,对各异构系统在网络结构和协议上进行同构。在通信接口方面,采用OPC技术对异构控制系统的通信接口进行了统一。利用OPC DA和DX两种规范分别实现了三种异构控制系统在垂直和水平两个方向上的集成。同时,对企业信息网络和控制网络的集成做了一定的探讨。课题来源于某冶炼厂自动化改造项目,本人从头至尾参与了该项目的设计与调试,故课题思想直接来源于工程实践。在文章的最后一章里面直接引用该项目为应用实例。在该项目中,直接应用本文方案实现了烧结车间PLC控制系统、硫酸车间DCS系统和熔炼车间FCS系统三种异构系统的在厂调度中心监控室的系统集成和集中监控。实现了从管理层到现场层的透明访问。

关键词：现场总线工业以太网 OPC 异构控制系统网络化控制系统集成

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随机风载荷对双馈风电机组轴系扭振响应分析

太阳能学报 2020年第5期41卷 174-181页

作者：李辉胡玉柴兆森胡姚刚王晓岑红蕾输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 石河子大学机械电气工程学院石河子832003

考虑到风电机组柔性传动链在风速持续扰动中易产生机组扭振,研究随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应、扭振传递规律及关键部件的影响程度。首先,考虑叶片、齿轮箱和发电机等关键部件,采用集中质量法,建立双馈风电机组传动链等效3质... 详细信息

考虑到风电机组柔性传动链在风速持续扰动中易产生机组扭振,研究随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应、扭振传递规律及关键部件的影响程度。首先,考虑叶片、齿轮箱和发电机等关键部件,采用集中质量法,建立双馈风电机组传动链等效3质量块模型。其次,基于小信号分析法对柔性传动链的扭振模态、扭振频率及参与因子进行分析,获取其模态振型图。最后,基于Simulink软件平台,建立考虑随机风载荷作用和传动链柔性的双馈风电机组时域仿真模型,仿真分析在亚同步、超同步工况下的机组轴系扭振响应,并与理想风载荷作用效果进行比较。结果表明:与理想风载荷相比,随机风载荷作用对机组传动链轴系扭振响应影响明显,且在超同步或亚同步运行时,影响扭振的关键部件为发电机转子。

关键词：风力发电机传动链模态分析随机风载荷轴系扭振

基于电气阻尼-刚度控制的双馈风电机组轴系扭振抑制策略

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电力自动化设备 2022年第1期42卷 140-147页

作者：司金冬柴兆森李辉龚立娇王宾张新石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

针对现有扭振控制中,难以平衡抑振效果和响应速度的关系,以及高、低速轴的阻尼比变化速率不同导致整体阻尼比难以调节的问题,提出了一种双馈风电机组轴系扭振抑制策略。首先推导了机械扭转角与电磁转矩的传递函数,通过引入等效阻尼和刚... 详细信息

针对现有扭振控制中,难以平衡抑振效果和响应速度的关系,以及高、低速轴的阻尼比变化速率不同导致整体阻尼比难以调节的问题,提出了一种双馈风电机组轴系扭振抑制策略。首先推导了机械扭转角与电磁转矩的传递函数,通过引入等效阻尼和刚度分析了高低速轴机电耦合阻尼比的差异。其次对电气刚度抑制轴系扭振的机理进行分析,根据阻尼和刚度的协调作用,提出基于电气阻尼-刚度控制的轴系扭振抑制策略,得到电气阻尼-刚度控制下的轴系阻尼比变化趋势。最后在搭建FAST-MATLAB/Simulink联合仿真双馈风电机组模块的基础上,引入湍流风与电网暂降激励,对所提策略的抑振效果进行仿真验证。结果表明,相较于传统的阻尼控制,所提策略能够充分发挥传动链的机电强耦合作用,在保证响应速度的同时具有更好的抑振能力。

关键词：双馈风电机组轴系扭振抑制策略电气刚度响应速度补偿控制阻尼

基于改进PSO的双馈风电机组传动链参数辨识

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太阳能学报 2021年第12期42卷 134-142页

作者：李辉吴优谢翔杰柴兆森龚立娇鲁敏输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 石河子大学机械与电气工程学院石河子832003

双馈风电机组传动链参数对其运行稳定性有重要影响,针对现有传动链参数辨识算法存在易陷入局部最优的问题,提出基于改进粒子群(PSO)算法的参数辨识方法。首先,针对粒子群算法易陷入局部最优的问题,通过改进权重系数与学习因子,引入杂交... 详细信息

双馈风电机组传动链参数对其运行稳定性有重要影响,针对现有传动链参数辨识算法存在易陷入局部最优的问题,提出基于改进粒子群(PSO)算法的参数辨识方法。首先,针对粒子群算法易陷入局部最优的问题,通过改进权重系数与学习因子,引入杂交变异思想,提出改进算法,并利用经典测试函数进行验证。其次,建立双馈风电机组仿真模型,通过三相短路故障激励,基于不同观测量响应的轨迹灵敏度分析,获取辨识传动链参数的有效观测量。最后,结合改进PSO算法和有效观测量,提出双馈风电机组传动链参数辨识的实现方法,分别对传动链参数恒定和改变的情况进行参数辨识。结果表明,基于有功功率观测量的改进参数辨识方法具有较高的辨识精度,且当惯性时间参数、柔性系数等变化时辨识方法具有较好的适应性。

关键词：风电机组粒子群算法参数辨识观测量传动链轨迹灵敏度

计及齿轮全柔性的风电机组传动链有限元建模及扭振特性分析

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太阳能学报 2020年第3期41卷 80-88页

作者：李辉仇世龙柴兆森岑红蕾鲁敏龚立娇石河子大学机械电气工程学院石河子832003 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

大功率风电机组传动链关键部件柔性直接影响机组扭振特性及疲劳寿命,提出考虑齿轮柔性与啮合柔性的传动链有限元建模及扭振特性分析。首先,基于实际双馈风电机组传动链结构、材料属性与几何参数,考虑齿轮箱内齿轮柔性与齿轮啮合柔性,结... 详细信息

大功率风电机组传动链关键部件柔性直接影响机组扭振特性及疲劳寿命,提出考虑齿轮柔性与啮合柔性的传动链有限元建模及扭振特性分析。首先,基于实际双馈风电机组传动链结构、材料属性与几何参数,考虑齿轮箱内齿轮柔性与齿轮啮合柔性,结合叶片、轮毂、主轴和发电机转子,建立风电机组传动链多柔体有限元模型。其次,基于有限元模态分析理论,提出一种基于矢量位移云图筛选扭振频率的分析方法,获取计及齿轮全柔性影响的风电机组中、低频范围的扭振模态,并与不同传动链模型结果进行比较,验证该文所建模型的有效性。最后,分别分析不同齿轮柔性和齿轮啮合柔性对传动链扭振频率和模态的影响。结果表明,该文所建模型不仅能反映传动链扭振固有的低频频率,而且能反映弯扭耦合产生的中频扭振频率,且相比齿轮啮合柔性,齿轮柔性系数影响传动链高频扭振特性明显。

关键词：风力发电机齿轮传动柔性扭振传动链有限元

电网短路故障下双馈风电机组传动链扭振疲劳可靠性分析

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太阳能学报 2022年第2期43卷 380-388页

作者：仇世龙李辉龚立娇王宾柴兆森司金冬石河子大学机械电气工程学院石河子832003 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,... 详细信息

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,建立机电耦合模型,以电网短路故障为扰动因素,仿真分析电网短路故障下电磁转矩动态响应。最后将电网短路故障下发电机电磁转矩扰动作为激励,借助ANSYS Designlife平台构建传动链扭振疲劳可靠性模型,分析机组传动链在电网短路故障下电磁转矩波动对扭振疲劳可靠性的影响。结果表明:三相接地故障时电磁转矩波动最剧烈,对传动链的疲劳可靠性影响更大;电网发生短路故障时,电磁转矩中存在低频分量可与高速轴的扭振模态耦合,激发高速轴的扭振,加剧高速轴的疲劳损伤;电磁转矩激发的扭振具有传递效应,越靠近发电机的部件扭振越明显,可靠性越低。

关键词：风电机组传动链双馈扭振有限元疲劳寿命可靠性

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田间杂物清理装置的运动学分析

农机化研究 2015年第1期37卷 43-46页

作者：李振张立新柴兆森李斌吴金林石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003

针对田间收膜存在的膜杂不分问题,在机械收膜工艺上增加了杂物清理环节。结合一种链齿耙式收膜机,对杂物清理装置的工作过程进行了研究,通过建立该装置的运动学方程,讨论出杂物被清除的边界条件,确定了杂物清理装置的最佳结构及作业参数... 详细信息

针对田间收膜存在的膜杂不分问题,在机械收膜工艺上增加了杂物清理环节。结合一种链齿耙式收膜机,对杂物清理装置的工作过程进行了研究,通过建立该装置的运动学方程,讨论出杂物被清除的边界条件,确定了杂物清理装置的最佳结构及作业参数,并结合多体动力学软件RecuDyn对理论分析结果进行了验证。结果表明,该装置具有一定的通用性,可同时安装于其它各类收膜设备。

关键词：清杂残膜运动学方程 RecuDyn

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武威总段坚持“四查四对照” 007

武威总段向社会承诺5件实事全部落实 T00

甘肃经济日报

作者：柴兆森

近日，武威公路总段部署了治理商业贿赂自查自纠工作。　　为了使总段交通建设领域从业人员受到一次深刻的守法经营、诚信经营、维护公平竞争的市场秩序的教育，总段以公路工程建设领域为重点，从产权交易、物资采购、经营管理、路政...

近日，武威公路总段部署了治理商业贿赂自查自纠工作。　　为了使总段交通建设领域从业人员受到一次深刻的守法经营、诚信经营、维护公平竞争的市场秩序的教育，总段以公路工程建设领域为重点，从产权交易、物资采购、经营管理、路政执法等多个方面组织开展自查自纠工作?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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