国际单位制是国际测量体系的基石,是人类定义世界的标尺。阐述了国际单位制的起源、作用和演变,回顾了1960年以来历次国际计量大会对“米”和“秒”的重新定义,给出了“千克”、“开尔文”、“安培”、“摩尔”等基本单位在2018年举行的第26届国际计量大会通过的基于物理常数的量子化定义,并与传统定义进行了比较。分析了基本单位量子化的原因,...
燃气轮机运行参数基准值模型的准确建立对于机组的运维管理工作具有十分重要的意义。针对燃气轮机运行工况多变、参数基准值难以确定的问题,提出了一套基于数据驱动的运行参数基准值模型。首先,考虑到历史运行数据中非稳态与稳态工况并存的问题,利用功率差值的区间估计对历史数据进行稳态工况筛选。其次,以功率和3个环境因素为边界条件,采用K-均...
随着时间的推移,由于设备自身疲劳等因素的影响,设备的性能会不断退化。与此同时,设备在运行过程中,还会受到外部环境干扰,这导致了设备的性能退化的加速。针对这一问题,将设备的性能退化看作设备疲劳和外部环境干扰共同影响的连续变化过程,设计了一种新的考虑服从泊松分布外部干扰的非线性退化过程模型。提出了非线性退化过程中保留原参数的算...
点云配准分为粗配准和精配准两个阶段。在精配准阶段,大部分采用迭代最近点(ICP)算法。由于ICP算法的性能很大程度上依赖于点云初始位置,因此点云粗配准是点云配准的关键环节,能为ICP提供良好的初始位置。基于三视图的概念,分析了点云配准的关系,提出了一种新的点云空间位置评价方法,进而利用遗传算法提出了一种降维处理空间点云的点云粗配准新...
并网型光伏系统的大规模开发利用是能源清洁化的重要途径。提出了一种两级三相并网光伏系统的控制策略,利用变步长电导增量法调节升压电路系统占空比,实现光伏系统的最大功率跟踪,提高光伏系统功率输出的稳定性。在光伏并网环节,通过在电感-电容-电感(LCL)滤波器中增加虚拟电阻,以消除滤波器接入引起的谐振尖峰问题;通过电压外环和电流内环的双...
汽轮发电机的超速限制(OPC)功能对其安全运行尤为重要。针对部分汽轮机数字电液(DEH)控制系统无独立的硬回路OPC功能,以及相关国家、行业标准规范对汽轮发电机的OPC功能的规定,根据OPC保护原理,研究采用通用紧急停机装置(ESD)。从OPC系统装置的技术参数分析、功能配置、硬件选型、回路冗余等方面,进行独立于DEH系统的OPC保护装置冗余设计,并对这...
随着数字电子技术的发展,为了提高核电站安全性和灵活性,第三代核电系统设计提出了新的要求。首次提出了采用数字化软件技术,在核电监控系统中实现对反应堆超温超功率调节的保护功能的要求。超温超功率调节采用高实时性人机交互方式,对运行中的核电站安全级控制系统进行调节,是核电站监控过程中安全性要求较高、功能较复杂的保护功能。核电安全...
针对安全相关产品须执行安全功能的特性,它的软件质量保证贯穿于软件设计与开发的整个安全生命周期。其中,软件确认测试是最关键、最全面且是最后一步的一项测试活动,由独立于设计开发且具备产品经验的人员进行详细确认为宜。针对安全相关产品软件确认测试的过程及方法研究,首先需要制定详细的软件测试计划,并阐述其具体内容;其次从静态测试和动...
针对已部署的射频识别(RFID)系统可能出现因环境反射、屏蔽、噪声、产品兼容性、材料等因素的影响而导致系统性能下降的问题,从硬件架构设计、软件功能设计等方面开展了相关研究,设计并研制了一种便携式RFID现场检测仪。该检测仪体积小、便于携带,能够发射、采集和记录超高频和微波频段的RFID射频信号,不仅能监测和分析射频参数、协议参数、信令...
针对狭小空间散热问题及传统风冷系统无法根据当前环境温度实现风扇转速调节及自动启停的问题,设计了一种脉冲宽度调制(PWM)温控风冷系统。系统利用DS18B20数字温度传感器检测当前环境温度,利用单片机控制I/O口产生脉宽可调的电信号,控制与之连接的风扇电机的转速,从而实现PWM脉宽调速。对方案设计、器件选型、硬件连接和软件设计等内容作了详细...
为实现家庭能量管理系统的经济运行、提高用户能量收益和减少用户用能成本,提出了一种基于实时电价和NSGA-Ⅱ算法的家庭能量管理系统多目标能量调度优化策略。设计了家庭能量管理系统的基本架构,构建了家庭用电负荷模型、光伏发电模型、蓄电池模型和两阶段家庭能量调度优化模型,确定了优化决策变量、约束条件以及用户能量收益、光伏消纳率和用户...
针对吹膜生产工艺无法用穿透式直接对管膜进行厚度测量的问题,利用吹膜生产工艺中旋转卷绕特性,设计了用于管膜在线厚度测量的X射线测厚仪。因穿透式测厚仪是对折叠后上下两层管膜进行厚度测量,而最终结果要求的是单层管膜厚度及对应的挤出模头位置,故希望被测的上下两层厚度一致;而最有可能保证上下两层薄膜厚度一致的位置是管膜折叠边缘,所以...
近年来,纯电动汽车以其结构简单、无废气排放、能量使用效率高等优势得到了广泛应用。电动汽车产业化的关键在于动力锂电池及其应用技术的产业化发展。为提高纯电动汽车锂电池组的寿命和安全性,对纯电动汽车的锂电池组剩余电量荷电状态(SOC)估算算法进行了研究。采用安时积分法和开路电压法相结合的方法,并引入参数电池额定容量百分比对SOC估算,...
针对飞机控制系统含有大量的非线性和不确定因素,以及传统鲁棒控制方法设计的控制器阶数太高的问题,利用线性矩阵不等式(LMI),提出了一种新的对于多面体系统定结构H 2/H∞控制器的优化设计方法。该方法基于鲁棒控制器的非凸集的内凸逼近,使用收敛于次优解的迭代法设计鲁棒控制器;将结果由时不变系统,扩展到多面体不确定性系统,对系统的鲁棒控制...
在高精度卫星测控、导航定位领域,系统链路的时延测试准确度是影响测距精度的主要因素之一。正交调制器作为系统链路的重要组成部分,由于其输入输出信号的特性差异,难以使用相位延迟进行时延测试。通过对正交调制器基带输入伪码跳变沿的不确定性、射频相位翻转点的不确定性和测量重复性等问题的分析,提出了基于包络时延的正交调制器测量新方法。...
为了实现控制器与I/O模块之间的数据实时、可靠传输,设计并实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的控制系统高速冗余输入/输出(I/O)总线。其物理层采用多点低压差分信号标准。因此,该总线具有高实时性、高吞吐率和易扩展等特点。控制器通过A/B总线交替实现与I/O模块的通信,实时监测链路状态并采集I/O模块数据。利用非实时时隙,可以实现I/O模块...
基于RS-232接口的自动产泡皂膜流量计,添加了持续润湿功能。采用皂液循环装置(包括供液槽和溢流槽),利用供液槽横截面积大、液位始终不变的特点,以及恒定供液槽液面与皂管出口间的高度差,确保皂液量基本不变(经导液管内的棉芯流到皂管内壁),保持稳定的润湿效果。测定了上、下限光电传感器间距离长度变化条件下的气体流量,皂管测量区间不同位置条...
尽管流量计种类多样,但由于被测流体的复杂性、要求的多样性和使用条件的特殊性,直到现在仍有很多流量测量任务未能达得到满意的效果。因此,开发新型的流量计或改进现有的产品仍势在必行。介绍了四种新型差压流量计。其中,双量程差压流量计采用增设低量程差压变送器的方法,提升量程低端的差压测量准确度,从而提高量程低端流量测量准确度、扩大量...
超声波液位计因其测量精度高、成本低的特点,在项目应用上常被用于常温常压容器内的连续液位值检测,特别是在敞口容器和水渠上应用广泛。由于其探头的设计对测量压力有一定限制,因此对于密闭的、带微正压容器的液位检测设计通常选用其他形式的液位计,这大大限制了超声波液位计的使用范围。为了验证超声波液位计能在微正压的工艺条件下正常使用,...
近年来出现的倾斜式海流计成本较低、精度较高,但因其固定于海底锚点、测量传感器单一、数据处理方式简单,无法应用于海面浅层水流的流速流向测量。为使其适应海面及浅海测流环境,满足诸如水上运动训练等特定场景的简单化海流测量需求,采用微处理器、惯性测量单元、磁力计以及存储器等器件,设计并制作了一种新型倾斜式浮标海流计原型。该原型利...
针对现有大型压力容器的马鞍形焊缝手工焊接存在的效率低、劳动强度大、焊后一致性差等问题,提出了一种基于龙门式的马鞍形焊缝焊接机器人的设想,设计了一套基于可编程逻辑控制器(PLC)的马鞍形焊缝焊接控制系统。该焊接机器人以龙门架作为机器人本体的支撑和移动构件,满足了不同规格筒径的马鞍形焊缝的焊接需求。通过机身回转机构和焊枪上下提升...
随着分布式发电的发展及非线性器件的广泛应用,电能表运行工况日益复杂,对电能计量的准确计量提出了新的挑战。针对OIML组织颁布的R46国际建议中提出的、需考量特殊谐波波形下的电能计量误差,对谐波影响下的有功功率计量进行了深入的分析。通过推导有功功率计量的误差表达式,阐述了谐波等影响量对有功功率计量的影响。采用仿真验证有功功率计量...
为了实现物流行业的快速、有效配送,可以将问题转化为含时间约束的旅行商问题(TSP)。通过对物流配送环节的研究,构建了一种带有时间约束的TSP模型,并提出一种利用改进的MapReduce蚁群算法求解该模型。利用MapReduce的并行机制,对蚁群算法进行并行处理,使其运行在分布式环境中,增强了求解大规模问题的能力,提高了运行速度。试验证明,在用户预约了...
在压水堆(PWR)核电站中,使用传统的PID算法难以完成堆芯功率的自动控制。使用阶梯式策略对动态矩阵预测控制(DMC)的控制率求解进行改进,得到了阶梯式动态矩阵预测控制(SDMC)算法,并将其应用于压水堆堆芯,以实现堆芯功率的自动控制。同时,为使算法更好地应用于工程实际,结合高安全性的应用开发环境(SCADE)平台,依据SCADE软件的程序设计流程,以模...
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