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过程装备与控制工程论文范文参考 过程装备与控制工程毕业论文范文[精选]有关写作资料

主题:过程装备与控制工程 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2023-12-30

过程装备与控制工程论文范文

论文

目录

  1. 第一篇过程装备与控制工程论文范文参考:重型模锻压机多学科集成建模与低速稳定性研究
  2. 第二篇过程装备与控制工程论文样文:化工过程非正常工况自愈调控理论及工程应用研究
  3. 第三篇过程装备与控制工程论文范文模板:海洋工程装备项目进度监控模式及预警DSS总体设计
  4. 第四篇过程装备与控制工程论文范例:阵列波导器件耦合封装机理及其关键技术研究
  5. 第五篇过程装备与控制工程论文范文格式:战争设计工程中定性定量集成分析方法研究
  6. 第六、案例研究.以空中联合编队的设计为例,从整体上展示了战争设计工程定性定量集成分析方法.

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第一篇过程装备与控制工程论文范文参考:重型模锻压机多学科集成建模与低速稳定性研究

重型模锻装备是国家的战略基础制造装备,为国民经济各行业的高端装备提供大型主承载构件与锻件,在国家重大工程、国防建设中发挥着不可替代的作用.随着200~800MN重型模锻压机的先后建立,我国已经基本具备了生产大型整体锻件的条件,但由于系统集成层面上研究工作的薄弱或缺失,我国重型模锻装备的设计、制造和运行控制等方面缺乏系统科学的整体评判准则,无法进行整体功能与可靠度预测,致使我国重型模锻装备的性能提升与高效运行受到极大的局限与束缚,严重影响模锻件产品的品质;与此同时,锻件整体精密化的发展趋势要求采用新的成形工艺实现大型锻件的高性能制造.等温模锻由于可以显著降低材料的变形抗力、改善金属的流动状态和内部组织而成为锻件精密成形的关键技术.该工艺要求压力保持时间达500s以上,这意味着重型模锻压机需要在低速的情况下进行驱动和运行,而超大惯量系统在低速下运行时极易出现爬行或抖动,严重影响产品质量,迫切需要解决装备运行的确定性与高稳定性问题.

基于此目的,本文以生产大型整体精密化锻件的等温模锻压机为研究对象,在建立重型模锻压机系统动力学、液压控制系统、材料成形过程模拟及解决模型间数据实时交互的基础上,形成重型模锻压机多学科集成仿真模型与装备整体性能的评估与预测方法,并从装备-工艺交互作用下的材料性能演变层面出发,实现对装备低速运行过程的主动优化控制,对提高重型模锻装备动态运行性能和锻件品质具有重要的理论意义和工程应用价值.

论文的主要研究内容如下:

1)重型模锻压机超静定冗余约束消减的系统动力学建模

重型模锻压机超静定复合承载的结构形式给系统带来过多的冗余约束,针对不同超静定冗余结构特征,分别提出“以力代副、以简代副、以柔代刚”的建模方法,实现冗余约束的消减或消除;针对重型模锻压机组合预应力承载结构特点,提出一种简单的预载荷施加的方法,实现预应力构件的准确建模;在上述研究的基础上,形成重型模锻压机系统动力学建模的一般方法.基于系统动力学模型的动态性能仿真结果与实测结果对比验证了模型与方法的正确性.

2)重型模锻压机低速液压控制系统的联合建模与参数优化

针对等温模锻工艺所提出的装备低速稳定运行要求,提出以“电子泵驱动+伺服阀控+压力补偿+比例支撑平衡”为基本结构的伺服液压驱动方案,实现系统快速响应与低速小流量的补偿控制;PID或智能PID控制作为本方案的主要控制手段,其关键为控制器参数的优化,为此,本文提出采用遗传算法自动整定控制器参数的统一方法,仿真分析验证了其效果;在建立各子系统数学、物理模型的基础上,建立低速运行液压控制系统的联合仿真模型;最后通过实验验证模型的正确性和系统的可靠性.

3)“装备运行-材料成形”过程交互及多学科集成建模与分析

材料成形过程的复杂性及计算结果的离散性决定了成形载荷很难直接与成形装备联合仿真模型耦合.为实现装备运行与材料成形过程的实时交互,本文提出“主应力”法建立面向多学科集成的材料成形过程变形抗力模型并通过实验对模型进行优化;联合装备运行时的系统动力学和液压控制模型,建立基于锻造全过程的重型模锻压机多学科集成仿真模型;基于该模型,系统研究重型模锻压机低速运行时的动态特性,揭示各种参数对系统低速运行时的稳定性影响规律.研究表明:非线性摩擦是影响重型模锻压机低速稳定性的关键因素.

4)基于摩擦反馈补偿的重型模锻压机低速运行稳定性控制

为降低非线性摩擦对系统低速运行时的稳定性影响程度,论文首先建立重型模锻压机动态特性测试系统并进行摩擦力测试;基于摩擦力特征研究,提出一种修正的Lugre摩擦模型并采用最小二乘法、最小范数搜索法和遗传算法对摩擦力动、静态参数进行辨识;针对常规PID补偿控制无法同时满足扰动抑制和响应速度要求的问题,提出采用两自由度PID、模糊自适应PID及鲁棒自适应控制方法对系统摩擦力进行补偿控制.补偿控制效果的对比研究表明:模糊PID控制的补偿效果最优,压机最低稳定运行速度0.005mm/s,速度波动率<,20%.

第二篇过程装备与控制工程论文样文:化工过程非正常工况自愈调控理论及工程应用研究

为了追求更高的经济效益,化工企业大量采用了结构复杂的现代化工装备.在高温、高压的操作条件下,装备更容易发生故障.化工过程系统是一个由人、工艺过程、装备、仪表控制系统和环境等因素组成的复杂系统.任何偏离设计意图的偏差都有可能使系统进入非正常工况.一旦导致紧急停车不仅会造成经济损失,由此偏离引发重大事故甚至会造成严重的社会灾难.当前的DCS等控制系统依然存在着报警点过多、报警逻辑简单以及无法及时判断报警重要性大小等诸多问题.

工程实践表明,事故的发生是有一个渐进过程的,都有一个由正常工况向非正常工况变化的趋势.如果事先认识并能及时遏止这种变化趋势,事故是可以避免的.本文研究的化工过程非正常工况自愈调控系统,以系统*量间的相互影响关系模型及能够正确描述系统的机理模型等为依据,实时监测系统中重要变量的变化,将危险与可操作性(HAZOP)分析报表等资料与实际化工生产结合在一起.在实际装置中,应用化工过程非正常工况自愈调控系统,可减少非计划停车次数,保障企业本质安全,由此提高经济效益.

论文的主要研究内容和具有技术创新性的研究成果如下:

1、阐述了化工过程复杂系统自愈调控理论.化工过程系统是一个耗散结构,也是一个由许多相互联系且实时变化的因素构成的开放的复杂系统.化工过程非正常工况自愈调控的目的就是在化工生产系统运行过程中实时监测分析可能引发事故的条件及事故发生前的征兆,采用诊断预测、智能决策和主动控制等方法使化工生产系统在事故早期阶段就发现最初的原因并彻底根除它.


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2、针对化工过程中大多数事故是由于人工误操作而导致的这一问题,本论文总结了常见的误操作形式和导致误操作的原因,开发了人工误操作危险与可操作性(MO-HAZOP)分析软件,并提出了系统的误操作分析方法,从而弥补了危险与可操作性分析方法对分析操作步骤颠倒和遗漏操作步骤等分析不全的缺陷.计算误操作发生概率值大小,并对所有的情况进行排序,可以找出较容易发生的或后果较严重的误操作.确定风险等级后,采取防范措施避免由误操作导致的事故发生,或采取有效措施将事故发生造成的不利后果的影响控制在最小程度,

3、针对计算机辅助HAZOP分析结果过多,主次性差等问题,本论文以层次分析法与基于符号定向图的HAZOP(SDG-HAZOP)分析方法结合为例,介绍了基于层次分析法的计算机辅助HAZOP分析方法.建立过程中节点变量间的层次结构,将危险路径按照相对重要度进行排序,减少了人为因素对分析结果的影响.这些优势在一定程度上可弥补SDG-HAZOP分析报表结论多且主次性差等缺点,为定量和定性方法的结合提供技术依据.这种方法可以使专家忽略小概率事件而关注紧急或严重的问题,有针对性地对化工生产过程中存在的重要危险隐患提出防范建议或措施.

4、针对化工过程中爆炸事故重复发生的问题,本论文归纳和总结了化工过程中爆炸事故案例原因五类46种,以及导致事故发生的65个影响因素.以此为建立化工过程非正常工况自愈调控系统的知识库基础依据之一,可以更有针对性地避免重大事故的重复发生.

5、以硝基苯初馏塔分离工艺为例,阐述了防范人工误操作及爆炸事故分析技术的应用.基于前述方法的分析结果,采用程序控制、联锁或联动机构等措施可以减少和防范误操作并且保证正常生产.

6、基于多功能过程与控制实验系统(MPCE)建立丙烯聚合过程非正常工况操作指导系统,可以保障MPCE的丙烯聚合过程成功开车,实时应对生产过程中出现的各种问题.将此系统应用于丙烯聚合过程,可以及时发现过程中存在的故障、事故原因,尽可能地将故障或事故消除在萌芽阶段,减少非计划停车次数,拓宽复杂化工过程正常工况的范围,在一定程度上提高企业的经济效益.

7、本质安全应该是系统风险为0或接近于0.从设计阶段通过最小化或强化、替代、简化、稀释或缓和等手段消除或减少风险,在系统运行阶段通过技术手段来控制风险,可以在一定程度上提高石化企业本质安全水平.本论文以轻质碳酸镁的制备过程为研究对象,分析了化工过程本质安全化的相关问题,并给出了提高石化企业本质安全水平的建议.

第三篇过程装备与控制工程论文范文模板:海洋工程装备项目进度监控模式及预警DSS总体设计

海洋工程装备是用于海洋油气资源开发的大型工程装备和辅助性装备.目前,我国海洋工程装备行业的现状是:发展潜力巨大,市场前景良好,但项目管理技术较为落后,尤其是在进度管理方面,缺少较为系统的进度监控与预警模式的理论研究与软件支持.基于此,本文探讨和研究了海洋工程装备项目进度监控的MWC模式,从监控、预警、控制等三个环节阐述了海洋工程装备项目进度监控的理论模型与具体应用,并初步设计项目进度预警DSS,以满足项目进度管理的信息化需求.具体研究内容如下:

(1)阐述了海洋工程装备项目进度计划及其与进度监控的关系.鉴于海洋工程装备项目的特殊性,以及进度计划对于进度监控的参照作用,阐述了海洋工程装备项目的概念、建造模式、建造工艺流程,总结了海洋工程装备项目的总建造计划体系,并对进度计划的编制原则与具体流程等进行了研究和阐述,最后分析了进度计划与进度监控的关系,为后文研究进度监控与预警问题打下了知识准备与铺垫.

(2)研究了海洋工程装备项目进度监控模式及总体框架.提出了海洋工程装备项目的MWC监控模式,并研究和探讨了监控模式的数学模型与总体框架;在总体框架中,针对Monitor环节,提出了基于集合“Δ”的进度监测数学模型;针对Early-Warning环节,研究了进度预警模型;针对Control环节,研究了基于PDCA循环的进度动态控制模型.这些监控模式与模型起着总领全文的作用.

(3)研究了基于SWBS模型的海洋工程装备项目进度监测.在WBS基础上,提出了进度工作分解结构(SWBS)的概念模型;构建了基于SWBS的海洋工程装备项目进度监测体系;通过对进度值的计算与偏差分析,实现对海洋工程装备项目进度的监测.

(4)研究了基于KPI的海洋工程装备项目进度预警.研究了海洋工程装备项目的KPI体系及其预警原理;阐述了海洋工程装备项目的KPI的数学公式与数值统计过程;建立了海洋工程装备项目进度预警影响因素指标体系,并采用AHP法对各影响因素的重要性进行了评估.

(5)研究了海洋工程装备项目进度的动态控制.首先,阐述了项目进度动态控制的五项原理;其次,通过对横道图、S形曲线、香蕉形曲线与前锋线法的研究,阐述了如何对海洋工程装备项目进度情况进行测量与比较;接着,针对实际进度与计划进度出现偏差的情况,从产生原因和对总工期与后续工作的影响这两个方面进行分析与研究;最后,采取纠正措施,调整进度计划,以实现对海洋工程装备项目进度的动态控制.

(6)初步设计了海洋工程装备项目进度预警DSS.进度预警决策支持系统(DSS)是海洋工程装备项目实现进度监控与预警管理的软件系统.首先对预警DSS进行了需求分析;从管理架构和技术架构两个方面对预警DSS进行了总体设计;设计了进度预警DSS的系统原型,并以实例介绍了系统原型的运行效果.

(7)研究了海洋工程装备项目进度预警DSS的知识管理.知识管理是进度预警DSS的重要内容.分析了海洋工程装备项目进度预警DSS进行知识管理存在的障碍;从组织结构、企业文化、项目管理、技术实现等四个层次建立了海洋工程装备项目的OCPT知识管理模式;采用模糊综合评价方法,对预警DSS的知识管理能力进行了评价研究.

通过对海洋工程装备项目进度监控模式与预警DSS研究,不仅提出了进度监控的MWC模式与诸多理论模型;而且更重要的是,将监控过程分为进度监测、进度预警与进度控制等环环相扣的三个阶段,通过对进度值与KPI值的偏差监测、异常预警与动态控制,保障项目进度的顺利实施;同时,分析与研究了海洋工程装备项目进度预警DSS的总体设计及知识管理,为项目进度监控信息化和智能化提供了指导与参考.

第四篇过程装备与控制工程论文范例:阵列波导器件耦合封装机理及其关键技术研究

阵列波导器件是下一代光纤通信技术发展的基础支撑,具有广阔应用前景.它采用半导体制造工艺制作波导芯片,将常规分立光学元件的各种功能集成到同一光学衬底表面,完成常规由多个分立光学元件所构成的庞大光学系统的光信息处理能力,实现光信号分配、开关、滤波等功能,具有结构紧凑、抗干扰、性能一致性好、便于自动化批量生产等突出优势,是目前光电子器件发展的前沿.阵列波导器件的种类、结构形式十分丰富,随着光纤通信对器件质量要求的迅速提高,目前普遍使用的制造技术、装备和工艺都难以适应,迫切需求更深层次的认识阵列波导器件封装制造过程中的机理性、规律性科学问题,以期在制造技术上取得突破.

本文以下一代阵列波导器件封装制造过程中的对准耦合与固接为核心展开研究,通过理论分析、试验测试以及有限元仿真等方法,对阵列波导器件对准耦合、耦合界面光波传输与畸变规律、自动化对准工艺与算法、固接强度生成与微位移控制、装备集成进行了研究,建立了光波传输原理与器件结构参数、制造精度与工艺参数的融合模型并找到了其中的量值规律,实现了阵列波导器件自动化封装装备集成,从而提升我国阵列波导器件自动化封装制造水平.论文的主要研究内容及研究结果如下:

(1)针对阵列波导器件对准耦合及耦合界面光波传输特性,以平面光波导分路器为例,基于波导光学建立波导芯片与光纤对准耦合模型,分析讨论模场空间分布对耦合损耗的影响规律,并进行试验验证.基于Fresnel反射原理,建立波导芯片与阵列光纤固接界面光波传输模型,分析讨论光波在固接界面上的传输行为,并进行试验验证.

(2)提出了阵列波导器件对准耦合优化工艺;针对爬山法因采样点较多且对准时间较长的缺点,综合考虑阵列波导芯片和光纤的模场空间分布、对准耦合平台的运动特性以及对准误差与耦合损耗的关系,提出基于多项式拟合的阵列波导器件自动精密对准耦合算法,对准速度、精度以及可靠性均大大提高;针对多通道对准,提出基于虚拟旋转轴法与多项式拟合的复合对准算法,对准速度快、精度高;最后分析讨论光功率通道均衡原理和方法,并进行试验验证.

(3)针对阵列波导器件固接微位移生成与控制技术,基于表面物理化学理论,分析讨论固化胶液在阵列波导器件耦合界面的润湿规律;基于有限元法分析讨论阵列波导器件固接界面残余应力与微位移生成机制;针对微位移,分析讨论胶液固化收缩与热作用生成微位移机制,及其对器件光学性能的影响规律;建立固结强度与刚度分布的理论模型与设计方法,提出胶液固化等技术的固结强度与刚度调控方法.

(4)针对阵列波导器件自动化封装装备集成,基于多体系统动力学理论,构建对准耦合平台的精度传递模型,对敏感误差源、误差补偿的基本原理以及误差补偿量计算方法进行分析与讨论.根据波导芯片与阵列光纤自动化对准要求,构建波导芯片与阵列光纤相对位置检测与调整的机器视觉系统,提出图像预处理和分级快速Hough变换的直线检测技术.构建点胶与紫外光固化系统.综合上述各单元技术,实现了阵列波导器件自动化封装装备的集成,并开发了自动化的封装工艺软件.

(5)综合利用前面的研究成果,以1×,8、1×,16和1×,32的平面光波导分路器为例,进行了批量封装试验,并对器件性能进行了测试,结果表明,可实现单点耦合光功率损耗<,0.1dB,波长相关损耗<,0.2dB,均匀性<,0.2dB,偏振相关损耗<,0.15dB,温度相关损耗<,0.22dB,表明基于本课题开发的阵列波导器件自动化封装装备与工艺制造的阵列波导器件明显优于目前国内外商用器件的水平,体现本课题具有很好的技术优势和实际工程适应性.

第五篇过程装备与控制工程论文范文格式:战争设计工程中定性定量集成分析方法研究

战争设计工程是一种对未来战争复杂系统进行分析与设计的工程化方法,其基本思路就是运用定性定量集成分析的方法,集成各领域专家的智慧,对未来信息化战争的干预策略进行分析与设计,以图产生创新性干预策略,指导战法与装备建设.战争设计工程以未来情景为基础,设计未来的干预策略,未来的干预策略又对现在的战法及装备建设产生影响,并进一步影响未来情景,这是个循环迭代的过程.这个过程包含了干预策略与未来情景集成、群体专家智慧集成、定性定量集成和装备与战法集成,这就是战争设计工程的四大集成问题.

定性定量集成分析作为战争设计工程的四大集成之一,对战争设计过程中装备与战法的分析、设计、建模以及效果评估等起到重要的技术支撑作用,对战争设计工程案例的开发起到至关重要的作用.定性分析与定量分析相结合在国内外研究中已经获得众多专家的重视,定性分析与定量分析相结合已应用到各领域的工程实践中,但从定性定量集成分析理论方法上进行深入研究的还不够.本文在战争设计工程理论体系的基础上,构建了战争设计工程中定性定量集成分析框架,并对其逻辑基础、专家协作方法和内容整合机制进行了系统的研究.本文的研究无论是在理论上还是应用上都有非常重要的意义.本文的主要研究内容如下:

第一,系统地介绍了战争设计工程的基础理论.其主要内容包括:战争设计工程基本理念、战争设计工程的概念、战争设计工程的四大集成和战争设计工程的四维框架.

第二,构建了战争设计工程中定性定量集成分析框架.作为战争设计工程的四大集成之一,定性定量集成分析为其他维度集成的实现提供技术支撑,这也反映在定性定量集成分析框架上.本文构建了定性定量集成分析的三维框架:逻辑基础—专家协作方法—内容整合机制.定性定量分析的逻辑基础研究定性定量在战争设计工程逻辑上的分工与协作,定性定量分析的专家协作方法研究专家如何运用定性定量方法进行有效的智慧集成,定性定量分析的内容整合机制研究创新性干预策略形成过程中定性定量的分工与协作.

第三,研究了定性定量集成分析的逻辑基础.按逻辑流程的七个阶段对定性定量在战争设计工程逻辑维度上的分工与协作关系进行研究,对每个阶段的任务、逻辑关系和运用的定性定量技术进行详细的分析.

第四,研究了定性定量集成分析的专家协作方法.从群体专家分工、协作的角度研究了战争设计工程中专家的协作任务和协作方法,建立了群体专家研讨模型,分析了系统工程师如何利用群体专家研讨模型控制专家的协作过程.整个专家协作过程是一个定性的研讨方法与定量的研讨模型集成分析,集成专家智慧的过程.

第五,研究了定性定量集成分析的内容整合机制.定性定量分析整合的内容是干预策略,创新性干预策略形成过程也是定性定量集成分析的过程.在干预策略的整合过程中提出了干预策略的内部整合机制(即己方干预策略的装备与战法的整合)、干预策略的外部整合机制(即敌我双方干预策略的整合)和干预策略与未来情境的整合机制.同时研究了利用定性与定量方法对整合效果进行评估及反思方法.

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第六、案例研究.以空中联合编队的设计为例,从整体上展示了战争设计工程定性定量集成分析方法.

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过程装备与控制工程引用文献:

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