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基于大涡模拟的圆环旋转粘性液体射流表面波结构及气液相互作用的研究

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基于大涡模拟的圆环旋转粘性液体射流表面波结构及气液相互作用的...

作者：王赓北京交通大学

学位级别：硕士

在内燃机热力循环中,燃烧过程是最为重要的过程之一,而燃烧过程的关键就在于燃油射流的破碎雾化过程。目前,压力旋流喷嘴已经广泛的应用于缸内直喷发动机中,因此对于压力旋流喷嘴所产生的圆环旋转粘性液体射流的研究十分重要。论文以圆... 详细信息

在内燃机热力循环中,燃烧过程是最为重要的过程之一,而燃烧过程的关键就在于燃油射流的破碎雾化过程。目前,压力旋流喷嘴已经广泛的应用于缸内直喷发动机中,因此对于压力旋流喷嘴所产生的圆环旋转粘性液体射流的研究十分重要。论文以圆环旋转粘性液体射流为研究对象,开展了对其形态变化和破碎过程的研究;分析了圆环旋转粘性液体射流的表面波结构并对其影响因素进行了研究;对圆环旋转粘性液体射流的气液相互作用进行了研究。研究工作对于圆环旋转粘性液体射流认识的深化和完善具有重要意义,研究成果可以为燃油射流更充分的破碎雾化提供理论依据。本文首先以大涡模拟方法为基础,选取了适当的亚网格模型,使用CLSVOF方法对气液相界面进行追踪重构,建立了圆环旋转粘性液体射流的仿真模型,将数值模拟结果与文献中实验的结果进行对比,验证了模型的准确性。对圆环旋转粘性液体射流的发展过程进行了数值模拟。定义了圆环旋转粘性液体射流的特征参数,分析了圆环旋转粘性液体射流从启喷阶段到充分发展阶段形态的演变过程;对圆环旋转粘性液体射流的一次破碎过程及二次破碎过程进行了研究,给出了液膜破碎以及液丝破碎的规律和机理;给出了喷射参数及物性参数对圆环旋转粘性液体射流各项特征参数的影响规律。开展了对圆环旋转粘性液体射流表面波结构及其影响因素的研究。分析了表面波结构的形成机理,对表面波结构在空间上的发展进行了研究;通过改变数值模拟的计算条件,给出了轴向速度、旋转强度、初始扰动强度、液体粘度及液体密度对圆环旋转粘性液体射流轴向表面波和周向表面波的产生与破碎位置、形态以及波长增长速率的影响规律。开展了对圆环旋转粘性液体射流气液相互作用的研究。分析了静止空气中涡结构和回流区引起的气液相互作用,研究了气液相互作用对表面波结构的影响;对圆环旋转粘性液体射流在运动气流中的发展进行了数值模拟,对横向气流和轴向气流中气体的剪切力作用和压力作用进行了研究;研究了横向气流作用和轴向气流作用对圆环旋转粘性液体射流的影响。

关键词：圆环旋转粘性液体射流表面波结构气液相互作用

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基于粗糙集的先进控制器设计方法研究

基于粗糙集的先进控制器设计方法研究

作者：王赓浙江大学

学位级别：硕士

粗糙集作为一种知识发现和数据分析的新方法,因其具有自动抽取控制规则,控制算法可以完全来自数据本身等优点,使它在基于规则的控制中具有很大的优势和发展潜力。本文从工业控制的实际问题出发,围绕基于粗糙集构建粗糙规则控制器的问题... 详细信息

粗糙集作为一种知识发现和数据分析的新方法,因其具有自动抽取控制规则,控制算法可以完全来自数据本身等优点,使它在基于规则的控制中具有很大的优势和发展潜力。本文从工业控制的实际问题出发,围绕基于粗糙集构建粗糙规则控制器的问题,对粗糙集在工业控制上的应用进行了研究,提出了三种新的设计方法与策略,有效地提高了粗糙规则控制器的控制性能。本文的主要内容和创新点包括: 1.针对传统的基于粗糙集的粗糙控制器存在的控制效果较差的问题,提出了一种新的粗糙控制器的设计方法。该方法首次采用外部测试信号以充分激励被控对象,从而生成可以充分反映操作工或现有控制器的控制策略的数据,解决了历史操作数据信息不全的问题;并提出了采用不同的多批测试数据或操作工的优秀数据来更新和补充规则的策略,保证了规则的完备性。通过模拟PID控制器的研究表明,该方法提高了粗糙规则控制器的控制性能,取得了令人满意的控制效果和精度。 2.针对Bang-Bang控制与现场操作工控制方式的相似性得出了模拟Bang-Bang控制的意义,提出了通过粗糙集模拟Bang-Bang控制的思路,并设计了拟Bang-Bang粗糙控制器。采用均匀分布的阶跃信号作为数据采集时的激励信号保证规则获取的条理性,通过添加输入属性增加了规则库的层次性。仿真实例表明该粗糙控制器能够正确地学习和模拟Bang-Bang控制的控制策略。针对拟Bang-Bang粗糙控制器存在稳态余差的问题,又提出了拟Bang-Bang控制和PID控制结合的粗糙控制器,仿真实例显示了该粗糙控制器弥补了拟Bang-Bang控制器的不足,有效地消除了稳态余差。 3.针对一般粗糙控制器仅能适用于特定对象,在被控对象改变后必须重新学习的问题,首次在基于粗糙集模拟通用控制器方面,提出了一种模拟PI控制的粗糙控制器设计方法,该方法为粗糙控制器设置了可调整定参数,并且该参数可针对不同的对象,不同的条件进行调整,从而使该粗糙控制器具有通用控制器的特点。

关键词：粗糙集 PID Bang-Bang 粗糙控制器

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小口径输油管道内检测技术研究

小口径输油管道内检测技术研究

作者：王赓沈阳工业大学

学位级别：硕士

近几十年来,管道运输因其自身的优点成为油气输送的主要手段,而保障和维护深埋于地下的油气管网的安全运行,就需要对其进行定期的检查。自50年代末60年代初,美国壳牌公司的T. R. Schmidt教授成功的研制出了早期的远场涡流检测仪器并应... 详细信息

近几十年来,管道运输因其自身的优点成为油气输送的主要手段,而保障和维护深埋于地下的油气管网的安全运行,就需要对其进行定期的检查。自50年代末60年代初,美国壳牌公司的T. R. Schmidt教授成功的研制出了早期的远场涡流检测仪器并应用在了管道检测中,时至今日,远场涡流检测技术已经被各个国家进行了广泛深入的研究,并在管道的日常维护和安全保障中发挥着越来越重要的作用。本文以小口径输油管道为检测对象,主要研究了脉冲激励下的远场涡流检测技术在对管道检测中的信号特征,并设计了远场涡流检测平台。利用ANSYS、Multisim等仿真软件辅助了传感器和硬件电路的设计。检测系统主要由激励源、探头、功率放大器、信号调理电路和数据采集模块等部分组成。其中探头由激励线圈和检测线圈两部分组成。依据系统的设计,对管道人为加工的不同形状不同深度的伤进行检测,分析实验中不同深度缺陷在脉冲激励下的检测线圈上的电压信号特征,在LabVIEW软件中编写了采集程序,对检测线圈上的电压信号进行采集、显示和存储。提出了通过综合分析检测线圈上的电压峰值和过零时间来检测管道伤的方法。通过设计的脉冲远场涡流检测系统对刻有不同深度的伤管道进行测量,实验数据分析表明:脉冲远场涡流检测方法可以有效的检测出壁厚为10mm的管道上的深度分别为4mm、6mm和8mm的外壁上的全周向的伤的情况。从而证明了该检测方法的可行性与有效性。

关键词：远场涡流脉冲激励无损检测虚拟仪器管道内检测

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冶金铸造起重机翻罐钩的设计

起重运输机械 2004年第8期 47-48页

作者：王赓鞍钢新钢铁第二炼钢厂

在现代化企业大生产的条件下,随着生产工艺流程的机械化和自动化程度的不断提高,起重机在生产过程中已不单纯起辅助作用,而成为连续作业生产流程中的专用设备.

关键词：现代化企业冶金企业鞍钢生产流程铸造起重机制约条件关键设备连续作业专用设备

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沈阳经济区物流规划研究

沈阳经济区物流规划研究

作者：王赓沈阳工业大学

学位级别：硕士

2010年4月,经国务院同意,沈阳经济区被国家发展和改革委员会正式批复为综合配套改革试验区,自此,沈阳经济区成为国务院批准设立的第八个国家综合配套改革试验区。本文将物流网络规划置于区域经济总体发展的框架之下,以沈阳经济区的... 详细信息

2010年4月,经国务院同意,沈阳经济区被国家发展和改革委员会正式批复为综合配套改革试验区,自此,沈阳经济区成为国务院批准设立的第八个国家综合配套改革试验区。本文将物流网络规划置于区域经济总体发展的框架之下,以沈阳经济区的区域物流为研究对象,以物流规划为研究主线,运用区域经济和区域物流相关理论方法对沈阳经济区的物流规划问题进行了系统、有序的研究。本文的核心部分是以卡尔多—狄克逊—瑟尔沃尔模型为切入点,对卡尔多—狄克逊—瑟尔沃尔模型做了适当的修正,然后融入区域物流这一因素,从理论上对区域经济和区域物流的关联进行分析,并运用Granger因果检验对沈阳经济区区域经济和区域物流的关联进行定量分析。本文根据区域物流需求预测指标选取的原则,构建了区域物流需求预测指标体系,运用BP神经网络,对沈阳经济区的物流需求量进行预测。然后运用主成分分析法对沈阳经济区各城市进行了物流等级排序,并确定了各城市物流发展的方向和规模,最后从物流通道、物流园区、物流信息三个方面对沈阳市的物流进行规划。总之,本文所提出的沈阳经济区物流网络规划思路具有重要的实践指导意义,可以为政府的物流规划决策提供支持。

关键词：沈阳经济区区域物流物流规划需求预测

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煤焦油稠环芳烃沥青树脂的合成与表征

煤焦油稠环芳烃沥青树脂的合成与表征

作者：王赓北京化工大学

学位级别：硕士

本论文分别以萘或蒽油为单体,对甲苯磺酸或浓硫酸为催化剂,苯甲醛为交联剂,通过缩合反应合成得到B阶沥青树脂,并对合成的树脂产物进行了红外光谱、热失重、元素分析、分子量等的表征,确定了树脂产物的基本结构、组成、热稳定性及平均分... 详细信息

本论文分别以萘或蒽油为单体,对甲苯磺酸或浓硫酸为催化剂,苯甲醛为交联剂,通过缩合反应合成得到B阶沥青树脂,并对合成的树脂产物进行了红外光谱、热失重、元素分析、分子量等的表征,确定了树脂产物的基本结构、组成、热稳定性及平均分子量。通过催化剂用量、交联剂用量、反应温度、反应时间等条件的实验考察,得出了各反应条件对沥青树脂产物性能的影响,确定了适宜的反应条件。在蒽油B阶沥青树脂的基础上,对其进行高温固化处理,制备得到了C阶沥青树脂,并对其进行了各项性能的测试与表征。催化剂筛选的实验结果表明,浓硫酸因为其酸性较强比对甲苯磺酸更适合作为合成COPNA(缩合多核芳环)树脂的催化剂。萘COPNA树脂合成的实验结果表明,采用5%的浓硫酸作为催化剂,交联剂苯甲醛与萘的摩尔比为1.5：1,反应温度为170℃,终温反应时间为3h,可合成得到性能较好的萘B阶COPNA树脂。该树脂产物的软化点达到110℃,残炭含量为38.18%,产品收率达到95.19%,平均分子量为2828。蒽油COPNA树脂合成的实验结果表明,反应的适宜条件为：催化剂浓硫酸的用量为7%,交联剂苯甲醛的用量为51%左右,反应温度为140℃,终温反应时间为4h。在该反应条件下合成得到的蒽油-苯甲醛缩合B阶COPNA树脂的软化点为138℃,残炭含量为48.25%,产品收率为77.23%,平均分子量为4920。B阶蒽油COPNA树脂比B阶萘COPNA树脂具有更好的热稳定性,残炭含量和平均分子量也较高,更适合高温固化合成C阶COPNA树脂。所制得的蒽油C阶COPNA树脂的残炭量达到57.3%,初始分解温度达到400℃,软化点大于160℃。

关键词：萘蒽油缩合多核芳烃树脂合成表征

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基于BP神经网络的脱机手写汉字识别研究

基于BP神经网络的脱机手写汉字识别研究

作者：王赓天津师范大学

学位级别：硕士

脱机手写汉字识别是图像模式识别领域的研究热点之一,也是计算机字符识别中较为困难的一个课题。在分析当前手写汉字识别技术的基础上,本文重点讨论了小字符集汉字识别的方法,继而以提高汉字识别正确率和识别速度为目标,提出了针对小字... 详细信息

脱机手写汉字识别是图像模式识别领域的研究热点之一,也是计算机字符识别中较为困难的一个课题。在分析当前手写汉字识别技术的基础上,本文重点讨论了小字符集汉字识别的方法,继而以提高汉字识别正确率和识别速度为目标,提出了针对小字符集汉字识别的BP神经网络分类器的改进方法。本文主要工作包括:首先对汉字图像的预处理技术进行了分析,包括对样本图像的归一化、平滑去噪、字符切分、二值化、汉字细化处理等。在分析现有特征提取方法的基础上,针对小字符集汉字识别的特点,本文利用弹性网格方向像素概率分布的特征提取方法,提取用于BP神经网络分类器输入的特征向量;在分类器设计中,本文针对小字符集汉字识别环境下BP神经网络算法的缺陷,提出了改进方法,重点研究了改进后BP神经网络的结构设计、神经元数目选取、BP算法参数确定等问题。探讨了BP神经网络在MATLAB环境下的实现,并给出了改进后BP神经网络分类器建立、训练和仿真的实现方法。本文针对教师手写体成绩汉字识别系统中常用的“优、良、中、差”四个汉字进行了仿真实验。实践证明,在小字符集汉字识别环境下,改进后的BP神经网络分类器提高了汉字识别的正确率和识别速度,取得了较好的效果。

关键词：手写汉字识别小字符集特征提取分类器 BP神经网络

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基于视觉系统的板球控制装置的设计与开发

基于视觉系统的板球控制装置的设计与开发

作者：王赓清华大学

学位级别：硕士

《基于视觉系统的板球控制装置的设计与开发》是控制理论与系统实验室承接的学校985课题项目之一。旨在设计与开发基于计算机视觉的板球控制系统,为本科同学开设控制理论实践课程搭建一个试验平台。本论文主要是介绍硬件设计、软件开发... 详细信息

《基于视觉系统的板球控制装置的设计与开发》是控制理论与系统实验室承接的学校985课题项目之一。旨在设计与开发基于计算机视觉的板球控制系统,为本科同学开设控制理论实践课程搭建一个试验平台。本论文主要是介绍硬件设计、软件开发的过程以及后续的试验过程,针对板球控制系统,设计了模糊控制器,在Matlab环境下进行仿真,并将试验结果应用到我们实际搭建的硬件平台进行试验和改进。板球控制系统是一个比较复杂的,具有非线性的不稳定机械系统。实现物理系统控制的稳定性,目前在国内还是一个空白。论文主要内容是介绍整个试验平台的搭建过程,分为硬件设计和软件开发两个方面。硬件设计方面设计包括机械整体外形,开关,电源放置,摄像头架设,采用基于PCI总线的图像采集卡和基于ISA总线的步进电机控制卡以及物理模型与计算机间的电路连接;软件开发部分,包括图像实时处理软件,电机控制驱动设计以及友好的用户接口界面。具体过程描述如下:小球在板子上自由滚动,通过摄像头采集小球位置,存入计算机内存,通过程序读取内存中小球与板的图像数据,分析获取小球位置偏差和偏差变化率,传送到模糊控制器,进行模糊化处理,模糊控制器根据所设计的控制规则进行模糊推理运算,在解模糊运算后,输出的精确数据通过PCL839电机驱动卡,向步进电机驱动器发送脉冲指令,包括脉冲的频率和个数,并将控制正反转的数据传递到步进电机驱动相应的输入通道,从而带动步进电机以一定的频率、次数、方向进行转动,进而带动小板绕两根对称轴转动,使小球在小板上滚动。考虑到小球非线性特性,在试验过程中,在试验平台搭建的同时,我们主要通过模糊控制方法,对板球系统进行研究。基于板球系统,创新的设计了PD模糊控制器,在Matlab/Simulink环境下进行仿真,表现出了较好的动态和静态特性,为实际物理模型的控制奠定了基础。在理论仿真的基础上,针对实际物理系统进行调试开发,实现小球的稳定性控制。

关键词：板球装置模糊控制图像处理仿真步进电机

基于环境建图和稀疏人工地标的高精度定位研究

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基于环境建图和稀疏人工地标的高精度定位研究

作者：王赓杭州电子科技大学

学位级别：硕士

在移动机器人技术飞速发展的同时也带来了一些亟待解决的问题,如何在保证算法时空复杂度满足硬件要求的情况下根据场景动态提升SLAM(SLAM,Simultaneous Localization and Mapping)定位精度,并且保证其在动态环境下定位的稳定性,是当前... 详细信息

在移动机器人技术飞速发展的同时也带来了一些亟待解决的问题,如何在保证算法时空复杂度满足硬件要求的情况下根据场景动态提升SLAM(SLAM,Simultaneous Localization and Mapping)定位精度,并且保证其在动态环境下定位的稳定性,是当前移动机器人定位技术的研究热点之一。本文针对以上问题提出了一种融合人工地标的SLAM算法解决了移动机器人在动态场景下的定位问题,仅需在环境中部分动态或者需要高精度定位的场景中布置少量人工地标,移动机器人不仅可以根据环境中的人工地标动态调整环境定位精度,而且还可以大幅提高环境定位的稳定性。同时将环境定位结果加入人工地标定位模块中,提高人工地标定位模块地标匹配的稳定性,消除其在环境中无人工地标场景下产生的预测累计误差,因此,本文的主要工作如下:1.提出了一种基于稀疏人工地标相对位置测量的定位算法,该算法分为静态和动态两种定位模式,静态定位模式负责移动机器人初始位姿的获取,动态定位模式负责初始位姿获取之后移动机器人位姿的估计,该算法不受环境变动影响,可作为动态环境下的定位约束给到环境定位模块,最后结合移动机器人平台进行验证算法可行性。2.提出了一种融合环境地图以及稀疏人工地标的环境定位算法,该算法将布置在环境中的人工地标产生的定位约束添加到环境定位算法回环优化的目标函数中,保证了动态场景下环境定位模块的稳定性,并且可以动态提高环境定位模块的定位精度,最后将环境定位模块产生的定位结果作为测量值加入人工地标定位模块中,提高人工地标匹配的稳定性,消除人工地标被遮挡或是无人工地标场景下产生的累计误差。

关键词： SLAM 移动机器人人工地标环境定位 EKF 回环优化