摘要：提出一种用于两相流测量的高速电阻层析成像(electrical resistance tomography,ERT)系统。该系统采用双极性脉冲电流源为激励电极对提供激励信号,避免了直流激励造成的电极极化效应,同时简化了滤波电路的设计,相对于常规的交流激励ERT系统显著提高了数据采集速度。针对成像速度较快但成像质量差的线性反投影算法(linear back projection,LBP),采用离线预迭代技术对其进行改进,提出一种改进型线性反投影算法(modified LBP,MLBP),可高速重建较好质量的ERT图像。数值仿真和采用实际测量数据重建图像的结果表明,基于高速数据采集技术和改进的图像重建算法的高速ERT系统可实现两相流实时在线测量。

摘要：压降是气液两相流绕流柱体时包含丰富流动信息的重要参数,对于压降的研究密切关系到两相流动系统的设计和运行。以空气和水为实验介质在泡状流、塞状流、弹状流和环状流四种流型下,研究了气液两相流水平绕流梯形柱体的动态压降特性。结果表明:泡状流和塞状流的动态压降有较稳定的波动,其时均值主要取决于液相流量;弹状流的动态压降变化剧烈,其时均值随两相雷诺数的分布比较均匀;环状流的动态压降变化比较平缓,其时均值随两相雷诺数的增加呈近似线性递增;在四种不同流型下,时均动态压降系数随两相雷诺数的增加都呈线性递减。这一结果为分析气液两相流绕流柱体的流动特性提供了有益的借鉴。

摘要：针对目前工业以太网(EPA)通信调度算法软件实现方法存在的内存资源耗费多,通信调度表搜索效率低的问题,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的硬件实现方法。该实现方法采用了一种报文集中存储,通信调度表分别构建的策略,并基于该策略设计了一种并行处理的调度表搜索方法。在以Altera CycloneⅡFPGA为主控芯片的开发平台上的测试结果表明,与软件实现方法相比,该设计方法减少了内存资源的占有率,将报文搜索效率提高了9倍,通信调度性能提高了1倍。

摘要：网络化控制系统中的通信约束问题一直是人们关注的焦点.本文讨论了具有信号衰落约束的线性系统的线性二次高斯(LQG)控制问题,其中系统输出经放大后通过瑞利平坦衰落信道传输到控制器.针对控制器与通信信号放大设计的折中问题,本文在系统二次型性能指标中进一步考虑通信过程的能量消耗,并基于离线设计放大系数,给出了有限时域下控制信号与放大系数的设计方法.对于线性定常系统,采用本文方法设计得到的放大系数在时间趋于无穷时将为常数,基于此,本文进一步将方法推广到无限时域情形.仿真结果说明了本文方法的有效性及其性能.

摘要：基于单相流组合仪表和数据挖掘技术,提出了一种液液两相流参数测量的新方法。单相流组合仪表由文丘里管和椭圆齿轮流量计组成。所采用的数据挖掘技术包括偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)和最小二乘支持向量机(Least-Squares Support Vector Machine,LS-SVM)。为克服相含率对液液两相流参数测量的影响,基于16电极阵列式电导传感器和数据挖掘技术设计两相流主导相判别器,以提供文丘里管仪表系数的选择依据。实际测量过程中,文丘里管和椭圆齿轮流量计分别获得油水两相流差压和总体积流量,主导相判别器识别两相流中起主导作用的相,然后根据判别结果选择文丘里管仪表系数,最终获得油水两相流的总体积流量、混合密度和总质量流量。研究结果表明,所提出的油水两相流测量新方法是有效的,总体积流量、混合密度和总质量流量的最大测量误差分别小于1.0%、4.6%和4.5%。

摘要：针对目前电容层析成像(ECT)数据采集系统中控制模块和通讯模块制约数据采集速度的瓶颈问题,本文设计并研制了一套基于DSP处理器和USB2.0技术的高速ECT数据采集系统。该系统以DSP处理器(ADSP-2188N)为核心,辅以CPLD进行控制;同时采用USB2.0技术设计了ECT的通讯模块,实现了ECT数据采集系统与上位机的高速通讯。实验测试表明,该系统在保持较高采样精度的同时,数据采集的速度大为提高,每秒达到2264幅以上,突破了ECT系统数据采集速度的瓶颈,满足了工业应用的实时性要求。

摘要：本文设计了一套用于小通道气液两相流的电容测量系统,并对内径为1.56 mm、2.65 mm和3.96 mm的玻璃管气液两相流进行了实验研究.文中首先对电容方法在小通道下的应用做了探索性尝试,设计了用于小通道气液两相流的电容传感器;然后利用所设计的电容传感器对小通道气液两相流弹状流电容动态数据进行采集、处理和分析;最后利用相关原理对气弹速度的测量进行了研究。研究结果表明所提出的电容方法可用于小通道气液两相流的分析研究中,是一种有效的小通道气液两相流参数检测手段,并为小通道两相流检测的研究提供了一定的借鉴.

摘要：在设计分散控制系统时,输入输出(IO)变量配对是一个重要的步骤.同时考虑系统的稳态增益和动态特性,提出一种新的关联度量方法进行IO配对.在时域内基于传递函数的阶跃响应,其物理意义比较明确,并进一步结合了相对关联阵列(RIA)的优点.通过实例研究和与其他方法的对比表明,所提出的方法能较好地给出配对方案.

摘要：基于偏最小二乘(PLS)隐变量空间的控制利用PLS算法内部关系主元独立的结构,可以实现自动解耦多变量之间的严重相关性,且自动实现隐变量变量配对,从而使得MIMO控制简化为SISO控制。由于PLS为稳态算法,要进行动态PLS算法才能与控制要求相符。但是因为PLS隐变量之间并不能完全消除相关性,因此如果采用PID控制器,在整定时回路之间将相互影响且控制器参数不稳定,由此进行了基于动态PLS隐变量空间模型的最优化控制。同时就加压网前箱和一个蒸馏器给出了该控制方法的仿真应用,显示了该方法的特性。

摘要：提出了一种基于直接数字合成（DDS）技术的锁定放大电路设计。该电路工作频率可在0～1．25MHz范围内调整，并具有自动相位跟踪的特点。该电路成功应用于液体微弱电导的高分辨率测量。实验结果表明，在1～50μS的测量范围内，电路的分辨率高于0．01μs。此电路作为一种通用锁定放大电路也适用其它类似的微弱信号检测应用。