基于无模型自适应控制的火工品装药控制系统设计与实现
发布时间：2021-02-16 01:27
目前我国对火工品的生产需求越来越大,对于火工品的质量要求也越来越高。随着自动化技术的不断进步和飞速发展,自动化技术已经应用于各行业。根据我国火工品生产现状,自动化生产技术用于火工品装药行业相对较晚。本文所研究的火工品装药工艺难度大、生产要求高、自动化程度较低、生产过程安全系数不高,因此研究一种火工品装药控制系统对于提高火工品装药质量和效率有很大意义。本文首先对控制对象的装药工艺进行详细分析,得到药粉装填主要包括振动下料和自由落体夯实两部分。因此本文首先对颗粒物质的静动力学特征进行了分析,然后对装药设备生产要求进行分析得到了控制系统的控制目标是夯实完成后金属管内药粉的堆积高度达到稳定高度,并得到了装药的具体生产流程,完成了控制系统的整体框架设计。围绕控制目标得到控制系统的主要研究模型为夯实高度与堆积高度之间的关系。根据颗粒物质的研究现状分析得到药粉的堆积高度和夯实高度之间不能建立精确的数学模型;根据夯实过程分析得到药粉的堆积初态不同,夯实高度与堆积高度之间的关系有何变化,这就是控制系统设计的两个难点。本文对于第一个难点采用数据驱动方法对其进行控制算法设计,对于第二个难点采用离散元数值仿真...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 火工品装药的研究现状
1.2.2 颗粒物质研究现状
1.2.3 无模型自适应控制算法研究现状
1.3 课题研究的主要内容
1.4 论文的组织和研究框架
2 火工品装药控制系统的整体框架设计
2.1 火工品装药系统概述
2.2 火工品装药系统工艺分析
2.3 火工品装药控制系统的功能
2.3.1 火工品装药系统的技术指标
2.3.2 药粉堆积高度的影响因素分析
2.3.3 火工品装药系统难点分析
2.4 火工品装药的整体框架设计
2.4.1 火工品装药控制系统设计思路
2.4.2 火工品装药控制系统的整体框架
2.5 本章小结
3 火工品装药控制系统控制算法设计
3.1 夯实高度与堆积高度关系的数值模拟
3.1.1 离散元法
3.1.2 夯实高度与堆积高度关系的模拟与分析
3.2 无模型自适应控制方法
3.2.1 泛模型
3.2.2 控制律算法和参数辨识与控制
3.3 基于无模型自适应的火工品装药控制仿真
3.3.1 无模型自适应仿真模块开发
3.3.2 火工品装药系统仿真
3.4 本章小结
4 火工品装药控制系统设计
4.1 火工品装药控制系统的硬件设计与实现
4.1.1 火工品装药控制系统设备选型
4.1.2 火工品装药控制系统电气原理图的设计与实现
4.2 火工品装药控制系统程序的设计与实现
4.2.1 火工品装药控制系统程序的流程设计
4.2.2 火工品装药控制系统程序的实现
4.3 火工品装药控制系统组态画面的设计与实现
4.3.1 装药集中控制组态系统的主要功能
4.3.2 装药集中控制组态系统的画面实现
4.4 本章小结
5 火工品装药控制系统验证
5.1 试验参数设计
5.2 控制效果分析
5.3 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A．作者在攻读学位期间取得科研成果目录
B．作者在攻读学位期间参与的科研项目
C．获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]再论无模型自适应控制[J]. 侯忠生. 系统科学与数学. 2014(10)
[2]竖直振动管中颗粒的上升运动[J]. 张富翁,王立,刘传平,吴平. 物理学报. 2014(01)
[3]岩石微观胶结模型及离散元数值仿真方法初探[J]. 蒋明镜,陈贺,刘芳. 岩石力学与工程学报. 2013(01)
[4]浅谈火工品及其在军事上的应用[J]. 徐卫昌. 科技风. 2012(16)
[5]高频雷达物位计在料位测量中的应用[J]. 王大千. 水泥技术. 2012(04)
[6]物位传感器的原理及其应用[J]. 吴敏,包建勇. 中国计量. 2011(05)
[7]粉体物位用雷达物位计的优势与要求[J]. 钱正宏,赵康. 医药工程设计. 2010(05)
[8]双前馈无模型自适应控制在混凝加药中的仿真[J]. 刘广生,徐希玉,李传庆. 计算机仿真. 2009(07)
[9]数据驱动系统方法概述(英文)[J]. 许建新,侯忠生. 自动化学报. 2009(06)
[10]颗粒流的离散元法模拟及其进展[J]. 杨洋,唐寿高. 中国粉体技术. 2006(05)
博士论文
[1]基于离散单元法的颗粒物质静动力学行为研究[D]. 朱纪跃.兰州大学 2013
[2]脉冲GTAW熔池动态过程无模型自适应控制方法研究[D]. 吕凤琳.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]振动条件下颗粒混合物动态堆积密度的研究[D]. 念军伟.北京理工大学 2015
[2]砂土力学特性及临界破坏三维离散元数值模拟[D]. 吴越.浙江大学 2015
[3]基于多尺度的细长金属管药剂夯实模型的研究[D]. 王雪.重庆大学 2014
[4]基于智能无模型自适应控制的碳纤维蒸汽牵伸工艺[D]. 黄知鸷.东华大学 2014
[5]无模型自适应控制在隧道窑控制中的应用研究[D]. 李庆哲.河北联合大学 2014
[6]关于摩擦系数对颗粒堆积密度影响的研究[D]. 周晓强.华南理工大学 2013
[7]无模型自适应控制及其在碳纤维水浴牵伸过程的应用研究[D]. 任健.东华大学 2013
[8]基于无模型自适应控制理论的三容水箱液位控制[D]. 侯锐.辽宁科技大学 2012
[9]颗粒材料流经漏斗的动力学特征研究[D]. 程亮.中南大学 2012
[10]铜粉振压成形的实验研究[D]. 邢志涛.东北大学 2012
本文编号：3035893
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 火工品装药的研究现状
1.2.2 颗粒物质研究现状
1.2.3 无模型自适应控制算法研究现状
1.3 课题研究的主要内容
1.4 论文的组织和研究框架
2 火工品装药控制系统的整体框架设计
2.1 火工品装药系统概述
2.2 火工品装药系统工艺分析
2.3 火工品装药控制系统的功能
2.3.1 火工品装药系统的技术指标
2.3.2 药粉堆积高度的影响因素分析
2.3.3 火工品装药系统难点分析
2.4 火工品装药的整体框架设计
2.4.1 火工品装药控制系统设计思路
2.4.2 火工品装药控制系统的整体框架
2.5 本章小结
3 火工品装药控制系统控制算法设计
3.1 夯实高度与堆积高度关系的数值模拟
3.1.1 离散元法
3.1.2 夯实高度与堆积高度关系的模拟与分析
3.2 无模型自适应控制方法
3.2.1 泛模型
3.2.2 控制律算法和参数辨识与控制
3.3 基于无模型自适应的火工品装药控制仿真
3.3.1 无模型自适应仿真模块开发
3.3.2 火工品装药系统仿真
3.4 本章小结
4 火工品装药控制系统设计
4.1 火工品装药控制系统的硬件设计与实现
4.1.1 火工品装药控制系统设备选型
4.1.2 火工品装药控制系统电气原理图的设计与实现
4.2 火工品装药控制系统程序的设计与实现
4.2.1 火工品装药控制系统程序的流程设计
4.2.2 火工品装药控制系统程序的实现
4.3 火工品装药控制系统组态画面的设计与实现
4.3.1 装药集中控制组态系统的主要功能
4.3.2 装药集中控制组态系统的画面实现
4.4 本章小结
5 火工品装药控制系统验证
5.1 试验参数设计
5.2 控制效果分析
5.3 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A．作者在攻读学位期间取得科研成果目录
B．作者在攻读学位期间参与的科研项目
C．获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]再论无模型自适应控制[J]. 侯忠生. 系统科学与数学. 2014(10)
[2]竖直振动管中颗粒的上升运动[J]. 张富翁,王立,刘传平,吴平. 物理学报. 2014(01)
[3]岩石微观胶结模型及离散元数值仿真方法初探[J]. 蒋明镜,陈贺,刘芳. 岩石力学与工程学报. 2013(01)
[4]浅谈火工品及其在军事上的应用[J]. 徐卫昌. 科技风. 2012(16)
[5]高频雷达物位计在料位测量中的应用[J]. 王大千. 水泥技术. 2012(04)
[6]物位传感器的原理及其应用[J]. 吴敏,包建勇. 中国计量. 2011(05)
[7]粉体物位用雷达物位计的优势与要求[J]. 钱正宏,赵康. 医药工程设计. 2010(05)
[8]双前馈无模型自适应控制在混凝加药中的仿真[J]. 刘广生,徐希玉,李传庆. 计算机仿真. 2009(07)
[9]数据驱动系统方法概述(英文)[J]. 许建新,侯忠生. 自动化学报. 2009(06)
[10]颗粒流的离散元法模拟及其进展[J]. 杨洋,唐寿高. 中国粉体技术. 2006(05)
博士论文
[1]基于离散单元法的颗粒物质静动力学行为研究[D]. 朱纪跃.兰州大学 2013
[2]脉冲GTAW熔池动态过程无模型自适应控制方法研究[D]. 吕凤琳.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]振动条件下颗粒混合物动态堆积密度的研究[D]. 念军伟.北京理工大学 2015
[2]砂土力学特性及临界破坏三维离散元数值模拟[D]. 吴越.浙江大学 2015
[3]基于多尺度的细长金属管药剂夯实模型的研究[D]. 王雪.重庆大学 2014
[4]基于智能无模型自适应控制的碳纤维蒸汽牵伸工艺[D]. 黄知鸷.东华大学 2014
[5]无模型自适应控制在隧道窑控制中的应用研究[D]. 李庆哲.河北联合大学 2014
[6]关于摩擦系数对颗粒堆积密度影响的研究[D]. 周晓强.华南理工大学 2013
[7]无模型自适应控制及其在碳纤维水浴牵伸过程的应用研究[D]. 任健.东华大学 2013
[8]基于无模型自适应控制理论的三容水箱液位控制[D]. 侯锐.辽宁科技大学 2012
[9]颗粒材料流经漏斗的动力学特征研究[D]. 程亮.中南大学 2012
[10]铜粉振压成形的实验研究[D]. 邢志涛.东北大学 2012
本文编号：3035893
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