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水泥立磨滑模控制研究

水泥立磨滑模控制研究

作者：张士磊济南大学

学位级别：硕士

水泥粉磨环节是水泥生产过程中的一个最重要的环节,粉磨过程是否稳定将直接决定水泥的质量,并且水泥粉磨环节也是水泥生产中耗能最多的环节,所以实现水泥粉磨环节的稳定、高效运行将对推动水泥行业的绿色发展有重要的意义。以工艺简洁... 详细信息

水泥粉磨环节是水泥生产过程中的一个最重要的环节,粉磨过程是否稳定将直接决定水泥的质量,并且水泥粉磨环节也是水泥生产中耗能最多的环节,所以实现水泥粉磨环节的稳定、高效运行将对推动水泥行业的绿色发展有重要的意义。以工艺简洁、粉磨效率高为特点的水泥立磨被广泛应用到水泥粉磨环节中,然而水泥立磨在运行过程中扰动因素较多,这使得水泥粉磨过程的控制变得非常困难。因此,本文以为实现水泥立磨粉磨环节智能化提供控制理论支撑为目的,使用滑模控制方法对水泥立磨的关键环节进行控制,实现水泥立磨的稳定运行。主要研究工作如下:（1）本文以广西某水泥厂水泥立磨工段为研究对象,结合水泥立磨的工艺特点,利用最小二乘和人工鱼群方法建立水泥立磨关键环节数据模型,为后面章节的控制器设计做了准备。（2）在水泥立磨磨内压差标称系统中,提出基于趋近律的磨内压差滑模控制方法。具体包括:针对传统指数趋近律存在的抖振问题,设计基于衰减趋近律的滑模控制器和基于幂次趋近律的滑模控制器,理论分析和仿真表明,这两种方法都能使磨内压差的跟踪误差在有限时间内收敛到0,解决了指数趋近律中存在的抖振问题,实现了水泥立磨磨内压差的精确控制。（3）在含有未知扰动的水泥立磨磨内压差系统中,提出具有扰动抑制功能的滑模控制器。具体包括:为了能抵抗扰动对磨内压差的影响,提出基于扰动补偿趋近律的滑模控制器和基于干扰观测器的滑模控制器。理论分析和仿真表明,这两种方法都在很大程度上减少了扰动对磨内压差的影响,实现了对扰动的动态补偿与抑制,可以使磨内压差在受扰状态下依然保持在理想的范围内,具有良好的抗扰性能。（4）针对前面几章控制器出现的问题,使用鲁棒性较好的终端滑模面,设计终端滑模控制器。具体包括:在标称系统中,设计自适应终端滑模控制器,仿真表明,该方法不仅消除了磨内压差达到目标状态时的稳态误差,并且鲁棒性优于基于衰减趋近律的滑模控制器和基于幂次趋近律的滑模控制器;对于非标称系统下的磨内压差,设计基于扰动补偿趋近律的自适应滑模控制器,理论分析和仿真表明,该控制器不仅能实现干扰的实时补偿,并且与之前设计的非标称系统下的控制器相比,具有更小的滑模带宽,使磨内压差达到目标值时的跟踪误差非常小,提高了磨内压差的控制精度,使水泥立磨的运行状态更加稳定。基于终端滑模控制的水泥立磨控制方法可以为实现水泥立磨的智能化提供重要的控制理论支撑。

关键词：水泥立磨滑模控制终端滑模控制

基于新型GNNM(2,1)模型的粮仓温湿度建模

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中国粮油学报 2012年第12期27卷 108-110页

作者：赵新蕖张士磊河南机电高等专科学校自动控制系新乡453002

利用BP神经网络的函数逼近特性和GM(2,1)的模型对非单调变化规律数据的描述特性,构建了一种新型的GNNM(2,1)模型,并将其用于粮仓温湿度变化趋势的建模。采用某粮仓一年内的温湿度采样值对其进行训练,并用训练好的模型预测来年温湿度的... 详细信息

利用BP神经网络的函数逼近特性和GM(2,1)的模型对非单调变化规律数据的描述特性,构建了一种新型的GNNM(2,1)模型,并将其用于粮仓温湿度变化趋势的建模。采用某粮仓一年内的温湿度采样值对其进行训练,并用训练好的模型预测来年温湿度的变化趋势。仿真结果表明,该模型的预测值有较高的精度,这对保证粮食储备安全具有一定的实用意义。

关键词：新型GNNM(2,1)模型温湿度建模粮食储备安全

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VANET下基于时分复用的容碰MAC算法

VANET下基于时分复用的容碰MAC算法

作者：张士磊吉林大学

学位级别：硕士

近年来,互联网科技的不断创新,带来了前所未有的机遇与挑战,作为时代的弄潮儿,它颠覆着生活的方方面面。车辆作为交通的最主要参与者之一,一直为出行提供便利。为了满足人们顺应时代的更多需求,智能交通应运而生,而车辆自组织网络(VANET... 详细信息

近年来,互联网科技的不断创新,带来了前所未有的机遇与挑战,作为时代的弄潮儿,它颠覆着生活的方方面面。车辆作为交通的最主要参与者之一,一直为出行提供便利。为了满足人们顺应时代的更多需求,智能交通应运而生,而车辆自组织网络(VANET)更是站在了前沿的浪潮中。VANET是Vehicular ad-hoc network的缩写,由移动的车载加上无线通信技术形成的自组织移动网络。MAC算法作为VANET无线通讯的重要一环,一直未曾离开过研究人员的研究,并且始终占据着及其重要的地位。本文通过对VANET相关知识的深入了解后,提出了以历史路径为理论依托的集群策略-容碰集群策略(CSCT,Cluster Strategy for Collision Tolerance),该策略通过比较不同车辆之间的路径相似程度进行集群的划分,给车辆间通信提供了稳定的通信环境;提出了选举集群头节点的集群头因子(CHF,Cluster Head Factor)算法,该算法综合考虑集群内车辆间的关联性属性,比如节点间相对速度、相对距离以及路径的重合节点数等,快速选取最优CHF加权值的车辆节点作为集群头节点,有效地改善了因选取时间过长导致集群处于“瘫痪”的现象;设定以路径相似度(RS,Route Similarly)为优先级,在集群之间发生碰撞时,允许高优先级的车辆加入集群,并及时获得“时隙”,有效地提高了车辆加入集群的速度。提出了路径预测机制(RPM,Route Prediction Mechanism),该机制通过分析车辆对多条路径的使用情况,筛选出最佳“行驶路径”,有效地提升了容碰集群策略的使用效率;综合考虑路径的相关属性,比如车辆对路径的使用时间和使用频率等,提出了路径预测参数(RPP,Route Prediction Parameter),提高了路径选取的收敛速度,解决了因路径过多带来的计算负荷。提出了容碰时隙(CTTS,Collision-Tolerant Time Slots)的概念,用以车辆的时隙分配以及时隙竞争,当传输时隙没有空余时,容碰时隙会参与时隙的分配,有效地提高了车辆获取时隙的速度。提出了VANET下基于时分复用的容碰MAC算法(TTC-MAC,TDMA-based tolerant collision MAC algorithm on VANET),该算法在IEEE802.11p的基础上,应用时分复用策略将同步周期划分为传输时隙、控制时隙以及容碰时隙,并按照容碰集群内车辆节点的数量动态调整具体的时隙个数,有效地提高了通信信道的利用率。最后,本文采用交通仿真软件SUMO和网络仿真软件NS-3构建通信环境,并分别进行了车辆在802.11p、容碰集群策略以及TTC-MAC算法环境下的仿真实验。实验中,TTC-MAC算法将100ms的同步周期按5:4:1的比例分配传输时隙、控制时隙以及容碰时隙的个数,并且按照容碰集群内车辆节点的数量动态调整具体的时隙个数。实验结果表明,随着车辆数量的不断增加,相比较于802.11p,TTC-MAC算法在车辆节点分组投递率以及MAC接入时延方面得到了明显的提升,提高了车辆节点的通信效率。

关键词： 802.11p 容碰路径集群 MAC算法

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外场作用下热力学平衡判据及其应用

外场作用下热力学平衡判据及其应用

作者：张士磊华南理工大学

学位级别：硕士

热力学中的平衡态是指系统的各个宏观量都不变时,它能够永久地停留在该状态。当均匀系统与外界达到平衡时,系统的热力学参量必须满足一定的条件,称为系统的平衡条件。热力学平衡判据是利用热力学函数来判断系统是否达到了平衡。自从人... 详细信息

热力学中的平衡态是指系统的各个宏观量都不变时,它能够永久地停留在该状态。当均匀系统与外界达到平衡时,系统的热力学参量必须满足一定的条件,称为系统的平衡条件。热力学平衡判据是利用热力学函数来判断系统是否达到了平衡。自从人们发现外场对平衡有着显著的影响效果,并且,在化工、医药等生产中有着重要的作用,越来越多的科学工作者开始着手研究外场对平衡的影响。有些从实验方面来研究外场对系统平衡的影响;有些则通过分子模拟得出外场对平衡的影响。他们的工作能从一些方面说明一些问题,但是却没有得到一个普遍性的结论。由于热力学具有普遍性,所以本文将用热力学方法来研究外场作用下的系统平衡问题。首先,从能量公理出发,根据热力学第一和第二定律推导出了外场作用下热力学平衡判据普遍化形式。热力学中熵判据、自由能判据和吉布斯函数判据在存在外场时虽然形式没有变,但是由于受到外场的限制,它们的使用条件发生了变化。用外场作用下的热力学平衡判据分析对磁制冷过程和电化学过程,得到了合理的结论。通过外场作用下热力学平衡判据,推导出了重力场和电场作用下的相平衡条件。根据重力场中的相平衡条件得出了气体压强和其高度的关系式,结果与经典书籍中的结论一致;根据电场作用下的相平衡条件在等温等压和等温等容情况下的不同形式,推导出了液体饱和蒸汽压和电场强度的关系式,通过计算发现,这两个公式是等价的,电场作用可以使液体饱和蒸汽压略有下降,这和文献值相符。

关键词：外场热力学平衡判据相平衡饱和蒸汽压

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预裂爆破作用下节理岩质边坡损伤区测试研究

爆破 2020年第3期37卷 74-77,94页

作者：张士磊中铁十九局集团矿业投资有限公司北京100161

随着我国大型露天矿开采深度的加大,高陡露天边坡的稳定性问题已经成为当前露天开采矿山亟待解决的关键难题,特别是在爆破载荷作用下,高陡边坡极易产生坡体表面岩体开裂甚至局部滑坡,为露天矿山开采带来了巨大安全隐患。为研究高陡节理... 详细信息

随着我国大型露天矿开采深度的加大,高陡露天边坡的稳定性问题已经成为当前露天开采矿山亟待解决的关键难题,特别是在爆破载荷作用下,高陡边坡极易产生坡体表面岩体开裂甚至局部滑坡,为露天矿山开采带来了巨大安全隐患。为研究高陡节理岩质边坡在爆破载荷作用下的损伤特征,合理优化露天爆破参数,以太钢袁家村露天矿西边帮节理发育区域为工程依托,研究预裂爆破作用下节理岩质边坡的损伤区发展规律。采用数字钻孔摄像手段,测定爆破前后钻孔裂隙发育程度,测试结果表明:随着爆破距离的增加,岩体内部裂隙发育程度逐级递减,裂隙宽度逐渐减小,当距爆破点9 m以上,爆破对岩体裂隙无影响。采用爆破振动手段,监测围岩质点振动速度指标,监测结果表明:依据我国爆破振动安全标准,爆破损伤区范围不超过9 m。结合现场钻孔摄像和爆破振动结果,可得到袁家村露天矿西边帮预裂爆破的岩体损伤区范围为9 m。

关键词：岩质边坡预裂爆破节理损伤监测

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MEMS陀螺仪中一种新的小波变换降噪算法

湘潭大学自然科学学报 2017年第4期39卷 123-126页

作者：张士磊吕鲲河南工学院自动控制系河南新乡453003 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

针对MEMS(micro-electro mechanical systems)陀螺仪噪声大的问题,提出了一种基于小波变换的改进降噪算法.在恒定速率与动态速率情况下,对所提出的改进降噪算法与FFT降噪算法和单纯小波变换降噪算法做了对比分析和验证.实验分析表明:所... 详细信息

针对MEMS(micro-electro mechanical systems)陀螺仪噪声大的问题,提出了一种基于小波变换的改进降噪算法.在恒定速率与动态速率情况下,对所提出的改进降噪算法与FFT降噪算法和单纯小波变换降噪算法做了对比分析和验证.实验分析表明:所提出的改进降噪算法对不同频率下的陀螺仪数据降噪都有很好的效果,优于FFT降噪算法和单纯小波变换降噪算法.

关键词：小波变换 MEMS陀螺仪 FFT降噪噪声算法

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一种N-杂环卡宾催化合成氘代苯偶姻的方法

有机化学 2023年第4期43卷 1510-1516页

作者：张心予耿慧慧张士磊王卫陈晓蓓华东理工大学药学院、上海市细胞代谢光遗传学技术前沿科学研究基地、上海市新药设计重点实验室生物反应器工程国家重点实验室上海200237

利用D2O作为氘源,在N-杂环卡宾的催化下,两分子醛发生苯偶姻缩合反应(benzoin condensation)得到酮基α-位氘代的苯偶姻产物.反应条件温和、操作简单,多种芳香醛底物都可以给出高氘代率的产物.

关键词：氘代重水苯偶姻缩合 N-杂环卡宾有机催化

一类特殊的分子内类Aldol反应产物他达拉非有关物质E的合成研究

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有机化学 2016年第8期36卷 1878-1882页

作者：钱彭飞万惠新蒋静胡延维陈晓蓓张士磊苏州大学药学院苏州215123 上海医药集团股份有限公司中央研究院上海201203 华东理工大学药学院上海200237

在合成他达拉非有关物质D、E、G、H的过程中,发现了一类特殊的分子内类aldol反应.在这个反应中,酮的α位碳进攻酰胺的羰基,形成一个稳定的胺基半缩酮结构.这个反应需要用硅胶催化来实现,其它酸碱性反应条件均难以得到所需的产物.这是对a... 详细信息

在合成他达拉非有关物质D、E、G、H的过程中,发现了一类特殊的分子内类aldol反应.在这个反应中,酮的α位碳进攻酰胺的羰基,形成一个稳定的胺基半缩酮结构.这个反应需要用硅胶催化来实现,其它酸碱性反应条件均难以得到所需的产物.这是对aldol反应一个有意义的补充和拓展.

关键词： aldol反应酰胺硅胶催化胺基半缩酮他达拉非有关物质

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机械制造工艺对加工精度的影响

中国科技期刊数据库工业A 2024年第1期 0013-0015页

作者：张士磊山东硕诚机械有限公司山东临沂276000

合理选择机械制造的生产工艺能显著提高加工的精度水平,而选择不当则可能会让加工精度下降,甚至机械成品的产品废品率会直线上升。因此工程师和制造商应当在产品设计和生产过程中充分考虑工艺、设备、各项参数的最合理方案,以确保最终... 详细信息

合理选择机械制造的生产工艺能显著提高加工的精度水平,而选择不当则可能会让加工精度下降,甚至机械成品的产品废品率会直线上升。因此工程师和制造商应当在产品设计和生产过程中充分考虑工艺、设备、各项参数的最合理方案,以确保最终产品达到所需的精度要求。本文对机械制造中的主要控制精度的技术措施进行了简单分析,并详细列举了影响加工精度的主要因素,尝试总结一些提升路径,希望能够优化现有的机械制造生产工艺现状。

关键词：机械制造工艺加工精度影响