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水下脱险快速加压实验控制系统的研究

水下脱险快速加压实验控制系统的研究

作者：刘建国华中科技大学

学位级别：硕士

随着现代海洋军事的发展，潜艇的发展也越来越快，与此同时频发的潜艇事故也越来越受到人们的重视。目前的潜艇事故多发生在亚深海域，潜艇逃生是完全有可能的，但是传统的逃生方法存在效率低下，救援时间长等弊端，无法满足深海逃生的... 详细信息

随着现代海洋军事的发展，潜艇的发展也越来越快，与此同时频发的潜艇事故也越来越受到人们的重视。目前的潜艇事故多发生在亚深海域，潜艇逃生是完全有可能的，但是传统的逃生方法存在效率低下，救援时间长等弊端，无法满足深海逃生的特殊要求。快速上浮逃生法是一种新型的高效自救方式，它可以在不需要外界帮助的情况下，实施逃生。本文针对快速上浮逃生法的工作要求，提出了一种快速加压试验系统，通过仿真研究确定了合适的控制策略，并通过陆上台架实验实现了加压过程的精确控制。本文首先论述了快速加压系统的工作原理，工作特点和工作要求，根据逃生环境的特点，提出了采用外部海水加压和艇内气源加压的两种快速加压方式，为系统设计和设备选型提供了依据。接着根据快速加压的工作要求，选择了气动先导式流量调节阀作为系统的核心控制元件。针对气动先导式流量调节阀的迟滞和非线性特性，借助AMEsim仿真平台，优选了模糊控制法。随后根据模糊控制器的工作原理及设计方法，通过仿真研究设计了快速加压系统的模糊控制器，提高了系统的动态性能，改善了系统的鲁棒性。在此基础之上，构建了由逃生舱系统、假海模拟系统、控制系统、高压气源等组成的快速加压陆上台架实验装置。最后，进行了现场实验，实验结果证明该系统的各项性能达到设计要求，能够实现快速加压过程的精确控制，验证了通过快速加压实现深海快速上浮脱险的可行性。

关键词：水下脱险快速加压模糊控制

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快速上浮脱险加压控制策略研究及实现

机械科学与技术 2016年第11期35卷 1691-1697页

作者：方聪邹军刘冰曹碧华武汉第二船舶设计研究所武汉430205

为解决大深度快速上浮脱险压力曲线控制问题,设计了一种基于模糊自适应PID控制算法的模拟脱险试验装置气加压系统。对快速加压系统进行了理论分析,采用AMESim+Simulink联合仿真平台进行数字建模。分析了不同控制策略、气动调节阀延迟、... 详细信息

为解决大深度快速上浮脱险压力曲线控制问题,设计了一种基于模糊自适应PID控制算法的模拟脱险试验装置气加压系统。对快速加压系统进行了理论分析,采用AMESim+Simulink联合仿真平台进行数字建模。分析了不同控制策略、气动调节阀延迟、阀芯特性和压力测量误差对加压系统控制效果的影响。运用模糊自适应PID控制策略提高了控制系统的动态响应速度、控制精度和鲁棒性,并保持系统的稳定性。计算机仿真试验和模拟脱险装置实物验证试验结果证实了该控制策略的可行性和有效性。

关键词：快速上浮水下脱险快速加压模糊PID 自适应

SHS/QC法制备TiC/Al_2O_3复合陶瓷的显微组织研究

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材料工程 1999年第4期27卷 43-46页

作者：杨波张二林曾松岩安阁英马明臻哈尔滨工业大学材料科学与工艺系

通过自蔓延高温合成结合快速加压法（ＳＨＳ／ＱＣ）制备了ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷。研究了在不同预热温度、不同稀释剂加入条件下制备的ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷的相、组织特征。结果表明，随着预热温度的升高，燃烧由不稳定的... 详细信息

通过自蔓延高温合成结合快速加压法（ＳＨＳ／ＱＣ）制备了ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷。研究了在不同预热温度、不同稀释剂加入条件下制备的ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷的相、组织特征。结果表明，随着预热温度的升高，燃烧由不稳定的螺旋燃烧向稳定的平面燃烧过渡，材料易于压实成型且反应充分，但生成的材料组织粗大。反之，生成的ＴｉＣ、Ａｌ２Ｏ３颗粒细小，但加压成型时易出现裂纹。试验测定了该体系的燃烧特性参数。

关键词：复合陶瓷 SHS反应快速加压显微组织

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脱险潜水服充气系统供气性能试验研究

中华航海医学与高气压医学杂志 2020年第4期27卷 423-426页

作者：柳初萌顾靖华刘平小海军军医大学海军特色医学中心上海200433

目的通过观察工作状态下脱险潜水服充气系统和气囊头罩压力变化,研究充气系统动态供气特性。方法模拟加压舱以2^1/b指数速率空气加压至设定压力P1。P1为0.2、0.7、1.1、1.6和2.1 MPa时,加压时间常数b分别取30、20、10、7和4 s,记录加压... 详细信息

目的通过观察工作状态下脱险潜水服充气系统和气囊头罩压力变化,研究充气系统动态供气特性。方法模拟加压舱以2^1/b指数速率空气加压至设定压力P1。P1为0.2、0.7、1.1、1.6和2.1 MPa时,加压时间常数b分别取30、20、10、7和4 s,记录加压过程中充气系统供气流量Q、脱险潜水服气囊内相对压力ΔP、头罩内相对液位ΔZ,描述分析动态供气特征。结果模拟加压舱加压到0.2 MPa时,供气流量Q快速线性上升,线性斜率K与b的关系为K=747.81b^-0.26;随后Q出现短暂的平台期,波动范围为0.9~3.1 kg/h,所处压力区间为0.2~0.4 MPa;此后,Q随环境压力逐渐增加。气囊内相对压力ΔP的变化反映了Q的调节过程,加压至0.15 MPa,ΔP急剧上升至最高值,此后随模拟加压舱压力升高,ΔP趋于稳定;加压设定压力P1越大,ΔP越高,但始终保持在11~14 kPa之间,ΔP与P1的函数关系为ΔP=P1^0.0884。头罩内相对液位ΔZ是充气系统供气的最终目标,ΔZ在加压过程中始终低于模拟加压舱水位,且随模拟加压舱压力升高而降低;ΔZ与气囊内相对压力ΔP相关,ΔP越大,同一深度下ΔZ越大。结论脱险潜水服充气系统的供气流量能与模拟加压舱加压速率相适应,可自动调整供气量,无需手动操作,能提高脱险的安全性。

关键词：快速上浮脱险快速加压供气特性供气流量