过程控制系统仿真与实践结合的实验教学设计 被引量：19

1

作者 杨光祥 梁华 +2 位作者 曹晓莉 胡卫军 王荣秀 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第1期91-93,100,共4页

将Matlab/Simulink仿真实验与实物应用实验结合,设计了部分仿真实验,重点在控制模型的设计和控制规律的验证以及参数整定。通过仿真实验,学生能够比较直观和深刻地掌握PID控制规律与特性,能够根据要求设计出控制模型,对学生掌握过程控... 将Matlab/Simulink仿真实验与实物应用实验结合,设计了部分仿真实验,重点在控制模型的设计和控制规律的验证以及参数整定。通过仿真实验,学生能够比较直观和深刻地掌握PID控制规律与特性,能够根据要求设计出控制模型,对学生掌握过程控制系统理论基础具有重要的意义。 展开更多

关键词 过程控制系统 实验教学 MATLAB 仿真

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基于ARM9的过程控制系统与实验装置改造

2

作者 梁华 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第7期96-98,103,共4页

"过程控制系统与装置"课程实验主要使用THJ-2型高级过程控制实验系统,由于设备老化跟不上实验教学需求,该文重新设计了控制系统软件硬件的开发工作。针对该实验系统使用中存在的问题,在THJ-2型实验系统的原理及装置基础上,采... "过程控制系统与装置"课程实验主要使用THJ-2型高级过程控制实验系统,由于设备老化跟不上实验教学需求,该文重新设计了控制系统软件硬件的开发工作。针对该实验系统使用中存在的问题,在THJ-2型实验系统的原理及装置基础上,采用ARM9处理器设计了DCS(distributed controlling system)实验平台,开发了基于WinCE6.0的嵌入式软件平台。通过该平台的建设,满足了实验课程的要求,填补了原有实验系统的技术空白,完善了实验系统的功能。 展开更多

关键词 过程控制系统与装置 实验教学 DCS ARM9 WinCE6.0

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Adaboost集成BP神经网络在火电厂SO_2浓度检测中的应用 被引量：4

3

作者 严玥 严实 +1 位作者 杨永斌 江赟 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第9期148-151,共4页

针对火电厂在线SO2浓度检测中,检测精度受到温度、压力(大气压及烟气压力)、燃煤质量、水分含量、电子器件噪声、光学镜片老化、气体吸收峰值交叉干扰等多种因素的干扰,很难以单一方法进行改进这一问题。以国内某中型火电厂2015年实际... 针对火电厂在线SO2浓度检测中,检测精度受到温度、压力(大气压及烟气压力)、燃煤质量、水分含量、电子器件噪声、光学镜片老化、气体吸收峰值交叉干扰等多种因素的干扰,很难以单一方法进行改进这一问题。以国内某中型火电厂2015年实际生产数据为依据,设计预处理装置完成气体的前期处理,以尽可能达到分析仪分析要求(温度、流量、含水量等),减少可预见干扰,采用Adaboost算法集成BP神经网络进行优化,降低其他因素对检测结果的干扰,仿真测试分析,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 浓度检测 干扰 BP神经网络 ADABOOST

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基于波簇区间的挥发性有机气体红外光谱光谱波长选择算法

4

作者 严玥 许世豪 +1 位作者 何海星月 周雪 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第3期34-43,共10页

以特征波长点簇类和吸收峰区间筛选串联选择模式,提出了一种基于波簇区间的波长选择算法用于挥发性有机气体红外光谱波长选择。首先进行簇类聚集,在保留足够特征吸收峰特性同时避免算法波长区间机械划分或随机不确定性,接着设计改进移... 以特征波长点簇类和吸收峰区间筛选串联选择模式,提出了一种基于波簇区间的波长选择算法用于挥发性有机气体红外光谱波长选择。首先进行簇类聚集,在保留足够特征吸收峰特性同时避免算法波长区间机械划分或随机不确定性,接着设计改进移动窗口方式对同一簇类中的波长点进行再次筛选,保留最能代表光谱特征的波长区间用于后期各种模型预测。用苯乙烯、对二甲苯和邻二甲苯近红外光谱数据在偏最小二乘法、偏最小二乘、岭回归、支持向量机4种模型上进行了验证分析,结果表明在不影响模型精度前提下,数据集可缩小至原来的43.71%~36.35%;以3种气体各2种浓度全排列组合混合气体为数据集,通过3种不同结构卷积神经网络(CNN)模型上光谱波形选择前后实验对比,在保证预测精度的同时验证了算法在降低机器学习模型复杂度上的有效性,波长选择前后在3种CNN预测模型上运行效率提升90%。 展开更多

关键词 红外光谱 波长选择算法 波簇区 神经网络 预测精度

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利用RBF网络的火电厂氮氧化物浓度检测方法 被引量：8

5

作者 严玥 江赟 严实 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期45-50,共6页

火电厂排放气体中的氮氧化物(NO_2、NO、N_2O等)浓度一直是环保检测的重要指标。针对基于光谱分析的氮氧化物浓度检测精度受到多种因素制约和干扰(如温度、粉尘、水分、电器噪音、光学镜片老化、多组分气体吸收峰值交叉干扰等),很难采... 火电厂排放气体中的氮氧化物(NO_2、NO、N_2O等)浓度一直是环保检测的重要指标。针对基于光谱分析的氮氧化物浓度检测精度受到多种因素制约和干扰(如温度、粉尘、水分、电器噪音、光学镜片老化、多组分气体吸收峰值交叉干扰等),很难采用单一方法进行改进的问题。首先设计硬件预处理装置用于气体组分的过滤和提纯,然后利用构建的径向基函数(RBF)网络对传感器测试值进行校正。RBF神经网络的自学习自训练能力省去了传统的对干扰因素进行补偿的研究建模,使得检测中数据处理工作效率更高。随机抽取国内某大型火电厂2015年实际数据进行仿真实验以及预测、分析,综合平均相对误差为0.841%,表明方法的有效性。 展开更多

关键词 氮氧化物 浓度检测 干扰 神经网络

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脚手架同步升降控制及优化方法应用研究 被引量：4

6

作者 梁华 杨光祥 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第2期352-356,共5页

研究一种附着式升降脚手架同步升降控制系统模型以及PID控制器优化方法。通过对广义控制对象进行建模,设计了同步升降控制器,以改进时间乘以误差绝对值积分（ITAE）为优化目标,采用不同优化算法对所设计的控制器进行优化。通过系统输出... 研究一种附着式升降脚手架同步升降控制系统模型以及PID控制器优化方法。通过对广义控制对象进行建模,设计了同步升降控制器,以改进时间乘以误差绝对值积分（ITAE）为优化目标,采用不同优化算法对所设计的控制器进行优化。通过系统输出对电机的转速进行控制,使各个机位能够同步运动,进而保证了脚手架的各个机位的载荷均匀。最后利用MATLAB/SIMULINK对提出模型进行仿真和工业实验。实验表明：利用量子遗传算法进行优化的系统其超调量为3.8%,调整时间为0.4 s,有较好的系统稳定性和快速性,达到了预期目标。 展开更多

关键词 附着式升降脚手架 PID控制器 量子遗传算法 同步升降控制

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两轮自平衡载运工具驱动电机分数阶PID控制器设计 被引量：2

7

作者 杨光祥 梁华 康秋红 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期914-918,共5页

研究了一种两轮自平衡载运工具的驱动电机及其分数阶FOPID控制算法。FOPID控制器针对两轮自平衡载运工具的不确定性和不同载荷所引起的不同速度需求,提供连续的良好驱动性能。建立了驱动电机的状态方程,并采用分数阶方法建立驱动电机速... 研究了一种两轮自平衡载运工具的驱动电机及其分数阶FOPID控制算法。FOPID控制器针对两轮自平衡载运工具的不确定性和不同载荷所引起的不同速度需求,提供连续的良好驱动性能。建立了驱动电机的状态方程,并采用分数阶方法建立驱动电机速度环的控制模型,两轮自平衡载运工具驱动电机的性能进行实验研究与分析,最后开发了STM32嵌入式系统的电机驱动模块。驱动电机速度环的仿真实验表明:FOPID具有比传统PID更好的性能,其超调量可减小为28.6%,调整时间可减小到1.25 s,提出的FOPID控制器能够较好地实现两轮自平衡载运工具的稳定驱动控制。 展开更多

关键词 两轮自平衡载运工具 分数阶PID 驱动电机 STM32嵌入式系统

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多股簧系统动态响应等效线性化分析

8

作者 赵昱 王时龙 +2 位作者 周杰 孙守利 李川 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期51-56,共6页

分析归一化Bouc-Wen模型描述的滞迟阻尼能量损耗,建立该模型极限环在任意变形幅值下能量损耗计算公式及快速计算方法,提出多股簧系统频率响应特性的等效线性化分析方法并用数值仿真进行验证。结果表明,等效线性化分析与数值仿真结果一致... 分析归一化Bouc-Wen模型描述的滞迟阻尼能量损耗,建立该模型极限环在任意变形幅值下能量损耗计算公式及快速计算方法,提出多股簧系统频率响应特性的等效线性化分析方法并用数值仿真进行验证。结果表明,等效线性化分析与数值仿真结果一致,且计算速度远高于数值仿真。该方法可显著提高多股簧系统设计效率,对工程中大量具有近似线性系统响应特性的多股簧系统设计有实际意义。 展开更多

关键词 多股簧 BOUC-WEN模型 能量损耗 等效线性化

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森林防盗系统目标定位方法研究

9

作者 梁华 杨光祥 曹晓莉 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期353-354,358,共3页

为解决森林防盗系统中对声音目标的跟踪及定位问题,提出森林防盗系统目标定位方法。建立声音能量随距离衰减的模型,采用极大似然法实现声目标的定位,通过不同传感器数量建立的声音强度模型以及定位精度对比,得到定位精度与传感器数量之... 为解决森林防盗系统中对声音目标的跟踪及定位问题,提出森林防盗系统目标定位方法。建立声音能量随距离衰减的模型,采用极大似然法实现声目标的定位,通过不同传感器数量建立的声音强度模型以及定位精度对比,得到定位精度与传感器数量之间的关系。实验结果表明,在选择合适传感器数量的情况下,该方法能提高定位精度。 展开更多

关键词 无线传感网络 声音强度 目标定位 极大似然估计

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RBF-BP网络在火电厂氮氧化物浓度检测的应用

10

作者 严玥 严实 江赟 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第12期149-151,160,共4页

在分析影响火电厂氮氧化物浓度检测精度的多种原因基础上,提出建立RBF-BP神经网络模型进行改进的方法,并详细说明了样本数据、神经网络构成、训练函数、回归因子、动量因子等关键技术。以2015年实际火电厂检测数据为依据,对建立的RBF-B... 在分析影响火电厂氮氧化物浓度检测精度的多种原因基础上,提出建立RBF-BP神经网络模型进行改进的方法,并详细说明了样本数据、神经网络构成、训练函数、回归因子、动量因子等关键技术。以2015年实际火电厂检测数据为依据,对建立的RBF-BP神经网络进行了仿真实验,并与单一RBF仿真实验进行对比分析,实验表明平均相对误差为0.3%～1%,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 干扰 浓度检测 径向基函数 反向传播 氮氧化物

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基于蛛网面积的区间灰数灰靶决策模型 被引量：28

11

作者 曾波 刘思峰 +1 位作者 李川 陈久梅 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期2329-2334,共6页

灰靶决策模型是处理"小样本、贫信息"不确定性决策问题的常用方法,然而目前该领域的已有研究成果尚无法对信息分布非对称条件下的区间灰数建立决策模型,同时基于"指标距离平方和"的靶心距计算结果容易受到极端指标... 灰靶决策模型是处理"小样本、贫信息"不确定性决策问题的常用方法,然而目前该领域的已有研究成果尚无法对信息分布非对称条件下的区间灰数建立决策模型,同时基于"指标距离平方和"的靶心距计算结果容易受到极端指标值的干扰,从而影响了决策结果的科学性与合理性。首先,推导了信息分布已知条件下区间灰数核的计算公式,研究了区间灰数之间距离的计算方法与性质;然后,在此基础上通过比较指标集中各指标值与靶心连线所围成图形(蛛网)的面积大小来对决策方案之优劣进行评价,从而在一定程度上弱化了建模对象中极端指标值对靶心距计算结果的影响;最后,建立了供应商选择的蛛网灰靶决策模型。研究成果对优化灰靶决策模型建模方法具有积极意义。 展开更多

关键词 决策模型 灰靶 区间灰数 白化权函数 蛛网面积

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多孔泡沫金属磁流变液阻尼器设计及力学性能研究 被引量：4

12

作者 姚行艳 刘传文 +1 位作者 喻其炳 李川 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第5期186-188,192,共4页

磁流变液阻尼器的力学性能直接决定了其应用范围。目前的磁流变液阻尼器主要集中于大阻尼力的减振,而对于阻尼力范围较小的应用较少。对此,根据多孔泡沫金属材料的特性,论文设计了一种多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,分析了其工作原理,并... 磁流变液阻尼器的力学性能直接决定了其应用范围。目前的磁流变液阻尼器主要集中于大阻尼力的减振,而对于阻尼力范围较小的应用较少。对此,根据多孔泡沫金属材料的特性,论文设计了一种多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,分析了其工作原理,并利用搭建的性能测试系统对其力学性能影响因素进行了研究。结果表明:该多孔泡沫金属阻尼器可用于小阻尼力方面的减振,而且其他条件相同时,采用泡沫金属铜产生的阻尼力比采用泡沫金属镍的阻尼力大,为磁流变技术的推广应用提供了新思路。 展开更多

关键词 多孔泡沫金属 磁流变液 磁流变液阻尼器 力学性能

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磁流变液在泡沫金属内部流动状态的数值分析 被引量：1

13

作者 姚行艳 刘传文 +2 位作者 秦华锋 喻其炳 李川 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期76-80,共5页

为研究磁流变液在泡沫金属中的流动状态,基于磁流体动力学及麦克斯韦方程,建立磁流变液在泡沫金属中流动的控制方程,并利用流体动力学仿真软件Fluent,模拟仿真磁流变液在多孔泡沫金属中的流动,得到压强和速度分布。结果表明:在流动区域... 为研究磁流变液在泡沫金属中的流动状态,基于磁流体动力学及麦克斯韦方程,建立磁流变液在泡沫金属中流动的控制方程,并利用流体动力学仿真软件Fluent,模拟仿真磁流变液在多孔泡沫金属中的流动,得到压强和速度分布。结果表明:在流动区域内,磁场强度越大,层流越明显;磁场强度越大,由于泡沫金属复杂网状结构的影响,垂直于流动方向的速度逐渐减小,但由于磁场强度的变化而改变的速度值并不明显;即使对磁流变液施加垂直于流动方向的磁场,磁流变液也能够通过泡沫金属区域;随着磁场强度的增加,磁流变液的动态压强呈减小的趋势,而静态压强逐渐增大。 展开更多

关键词 磁流变液 泡沫金属 压强场 速度场

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镜像对称准周期固/液声子晶体的传输特性 被引量：2

14

作者 席锋 刘启能 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期911-915,996,共6页

以准周期Fibonacci序列为基础,构建了准周期镜像对称结构的一维固液介质声子晶体。利用转移矩阵法,研究了弹性波在所构建的声子晶体中的透射特性。结果表明:弹性波正入射时,转移矩阵与变介质的特性阻抗有关,由于声子晶体结构的局域失谐... 以准周期Fibonacci序列为基础,构建了准周期镜像对称结构的一维固液介质声子晶体。利用转移矩阵法,研究了弹性波在所构建的声子晶体中的透射特性。结果表明:弹性波正入射时,转移矩阵与变介质的特性阻抗有关,由于声子晶体结构的局域失谐,在透射谱的中心频率附近对称出现谐振模;对于Q7序列的声子晶体,带隙内谐振模带宽小于10Hz,能实现超窄带声滤波;弹性波斜入射时,带隙向高频区移动;入射角为5°时,谐振模也向高频移动;入射角为10°时,由于谐振的增强,声子晶体结构对频率的选择性提高,使带隙内的谐振模消失。 展开更多

关键词 FIBONACCI序列 镜像对称 声子晶体 弹性波 谐振模

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镜像单元周期性固液声子晶体中谐振的研究

15

作者 席锋 陈刚 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第1期57-60,共4页

利用散射矩阵,通过数值计算,研究了声纵波在镜像单元一维固-液周期声子晶体中的谐振特性。由Bloch定理的色散关系得到了其带隙结构。声纵波正入射时,在透射谱的奇数倍频附近出现6条窄带谐振透射峰,而偶数倍频附近有5条弱谐振透射峰。当... 利用散射矩阵,通过数值计算,研究了声纵波在镜像单元一维固-液周期声子晶体中的谐振特性。由Bloch定理的色散关系得到了其带隙结构。声纵波正入射时,在透射谱的奇数倍频附近出现6条窄带谐振透射峰,而偶数倍频附近有5条弱谐振透射峰。当声纵波斜入射时,谐振透射峰均向高频方向移动,且透射带宽减小。另外,在全反射条件下声纵波入射时,透射谱中谐振透射表明,此时产生了谐振隧穿效应。当入射角为25°时,透射谱中仅有一条谐振隧穿峰。 展开更多

关键词 镜像单元 声子晶体 纵波 全反射 谐振

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