內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)真空爐穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)建模研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-25 05:21
【摘要】:內(nèi)熱式真空爐具有能源消耗低,環(huán)境友好型,產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于二元合金的分離,未來(lái)的發(fā)展空間龐大,是研制新型高科技材料和有色冶金的重要工具。但真空爐工作時(shí),內(nèi)部溫度過(guò)高,溫度難以精確測(cè)量,溫度場(chǎng)分布模型不清晰,從而無(wú)法提出效率最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)效率的提升,需要研究在穩(wěn)態(tài)溫度下,真空爐的溫度場(chǎng)分布情況,從而計(jì)算出蒸發(fā)區(qū)與冷卻區(qū)大小的最佳比例,達(dá)到效率最大化的目的。因此,對(duì)內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)真空爐穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的研究具有很大的意義。在云南省真空重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)建模思路測(cè)得所需要的溫度值點(diǎn),并進(jìn)行數(shù)據(jù)的誤差分析和處理。在目前成熟的建模方案基礎(chǔ)上,提出一種新的建模方法——中間值加權(quán)修正法,并通過(guò)該方法對(duì)真空爐的冷卻區(qū)域進(jìn)行建模和得到冷卻區(qū)域建模曲線。采用有限元算法對(duì)真空爐內(nèi)部穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行求解,得到溫度的因變量作為理論依據(jù)。將因變量輸入ANSYS有限元分析軟件,對(duì)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,從而得到穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的分布云圖以及輸出冷卻區(qū)域的溫度曲線模型,作為仿真驗(yàn)證依據(jù)。由此,本文在該爐的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)可信的建模研究方案。
【圖文】:
第一章緒論逡逑在通過(guò)生成輸入輸出數(shù)據(jù)序列及最小二乘遞推算法得到離散時(shí)間狀態(tài)方程,即:逡逑{X(k+l)邋=邋¥x(k)邋+邋Gu(k)邋+邋c(k)逡逑\邐Z(k)邋=邋CX(k)逡逑因此而得到該動(dòng)態(tài)低階辨識(shí)模型,為實(shí)現(xiàn)真空爐的計(jì)算機(jī)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。逡逑2實(shí)時(shí)最優(yōu)控制逡逑在內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)真空爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,動(dòng)態(tài)簡(jiǎn)化模型和最優(yōu)控制算法的基逡逑礎(chǔ)上在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)最優(yōu)控制方案。逡逑
第二章總體研究方案逡逑第二章總體研究方案逡逑通過(guò)參考的文獻(xiàn)和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),該研宄主要分為三步,其邏輯關(guān)系由下圖3逡逑所示:逡逑驗(yàn)證逡逑,邐S邐,邐/■邐、逡逑溫虔測(cè)試邐建模研究邐ANSYS仿真逡逑\邐)邋\邐/邋^邐/逡逑A邐A邐4^逡逑(邐\邐^邐N邐/邐N逡逑實(shí)驗(yàn)階段邐建模階段獫證階段逡逑^^邋V邐J邋^J逡逑圖3研究方案流程圖逡逑2.1實(shí)驗(yàn)階段逡逑本次試驗(yàn)中,采用的硬件設(shè)備有:鎧裝式熱電偶,小型內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)真空逡逑爐,西門(mén)子S3-700測(cè)溫模塊,,計(jì)算機(jī)。軟件設(shè)備:step7編程軟件,組態(tài)王上位逡逑機(jī)。本次建模研宄中,提出的中間值加權(quán)修正算法屬于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建模法,實(shí)驗(yàn)階逡逑段測(cè)得的數(shù)據(jù)為建模的基準(zhǔn)數(shù)值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響建模結(jié)果的正確逡逑性,因此,實(shí)驗(yàn)階段在本次建模研宄中提供了重要的參數(shù)依據(jù)。逡逑本次實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)由同組的另外一名同學(xué)搭建
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TF13
【圖文】:
第一章緒論逡逑在通過(guò)生成輸入輸出數(shù)據(jù)序列及最小二乘遞推算法得到離散時(shí)間狀態(tài)方程,即:逡逑{X(k+l)邋=邋¥x(k)邋+邋Gu(k)邋+邋c(k)逡逑\邐Z(k)邋=邋CX(k)逡逑因此而得到該動(dòng)態(tài)低階辨識(shí)模型,為實(shí)現(xiàn)真空爐的計(jì)算機(jī)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。逡逑2實(shí)時(shí)最優(yōu)控制逡逑在內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)真空爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,動(dòng)態(tài)簡(jiǎn)化模型和最優(yōu)控制算法的基逡逑礎(chǔ)上在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)最優(yōu)控制方案。逡逑
第二章總體研究方案逡逑第二章總體研究方案逡逑通過(guò)參考的文獻(xiàn)和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),該研宄主要分為三步,其邏輯關(guān)系由下圖3逡逑所示:逡逑驗(yàn)證逡逑,邐S邐,邐/■邐、逡逑溫虔測(cè)試邐建模研究邐ANSYS仿真逡逑\邐)邋\邐/邋^邐/逡逑A邐A邐4^逡逑(邐\邐^邐N邐/邐N逡逑實(shí)驗(yàn)階段邐建模階段獫證階段逡逑^^邋V邐J邋^J逡逑圖3研究方案流程圖逡逑2.1實(shí)驗(yàn)階段逡逑本次試驗(yàn)中,采用的硬件設(shè)備有:鎧裝式熱電偶,小型內(nèi)熱式多級(jí)連續(xù)真空逡逑爐,西門(mén)子S3-700測(cè)溫模塊,,計(jì)算機(jī)。軟件設(shè)備:step7編程軟件,組態(tài)王上位逡逑機(jī)。本次建模研宄中,提出的中間值加權(quán)修正算法屬于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建模法,實(shí)驗(yàn)階逡逑段測(cè)得的數(shù)據(jù)為建模的基準(zhǔn)數(shù)值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響建模結(jié)果的正確逡逑性,因此,實(shí)驗(yàn)階段在本次建模研宄中提供了重要的參數(shù)依據(jù)。逡逑本次實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)由同組的另外一名同學(xué)搭建
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TF13
【參考文獻(xiàn)】
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5 蔡秀明;沈y
本文編號(hào):2679633
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