六辊可逆冷轧机二级系统设计
这是一篇关于可逆冷轧机,二级系统,轧制规程,数学模型,数据库的论文, 主要内容为对于冷轧生产过程中的自动化进程,轧机过程控制系统(二级系统)在利用计算机控制的前提下,将一些反映轧制过程变化、参与轧制生产过程的数学控制模型融合到系统当中,科学合理地参与到轧制生产过程的干预与控制任务之中,可提升冷轧生产过程的自动化水平,提高冷轧带钢的生产效率与产品质量。本文根据六辊可逆冷轧机的工作特点以及冷轧现场实际生产需求,利用.NET Core(WPF)软件开发框架对六辊可逆冷轧机二级系统进行了开发与实现,并按照客户机/服务器模式(Client/Server)将二级系统设计为服务器端与客户机端两部分。在系统服务器端程序中,利用TCP协议、解析S7协议等通讯方式对二级系统数据通讯模块进行设计,并对二级系统中的数据采集与处理、轧制规程设定与计算、模型计算与优化等功能进行设计与实现。同时,在系统客户机端程序中对二级系统相关的人机交互界面进行设计,主要包括生产过程实时监控界面、生产计划数据管理界面、轧辊数据管理界面、产出实绩数据管理界面、轧制规程设定与计算界面、数据报表管理界面以及其它辅助功能界面。根据冷轧工艺流程以及六辊可逆冷轧机的生产过程,本文针对二级系统中的核心功能——轧制规程设定计算进行了详细地分析与设计,主要包括该功能的组成结构、分配算法、相关数据以及调用逻辑等部分。同时,对二级系统所涉及的轧制力、摩擦系数、变形抗力、张力等相关数学模型进行了深入地研究与计算,建立了模型参数数据库,并利用传统数学模型、机器学习算法等方式对轧制力预测进行了研究,有效地提高了轧制力预测的精度,实现了轧制规程的负荷分配计算。通过现场实际应用表明,本文设计的六辊可逆冷轧机二级系统运行稳定可靠,实时性高且运算速度快,已基本满足冷轧现场实际生产需求。
火电厂燃煤配比与采购计划优化方法与系统开发
这是一篇关于火力发电,燃煤配比,采购计划,库存控制,数学模型的论文, 主要内容为能源是一个国家国民经济的重要物质基础,是可持续发展的重要保障。我国作为以煤炭为主要能源的国家,煤炭分布却极为不均衡,且煤质差异较大,这使火电厂无法全部使用设计煤种。因此,企业需要通过燃煤配比实现煤炭资源的优势互补。同时,燃煤采购费用与库存管理费用在火电厂的成本结构中占据很大比例,如何科学、合理的安排燃煤采购以降低企业成本,受到越来越多的关注。本文以国内某电厂的实际需求为背景,结合电厂实际生产情况,针对火力发电过程燃煤配比与采购计划两大问题进行研究,主要工作如下：1)讨论了进行燃煤配比与制定燃煤采购计划的目的及意义,介绍了燃煤配比与燃煤采购的国内外研究现状,分析了燃煤配比与燃煤采购环节仍存在的问题。2)以国内某电厂的实际调研为基础,确立系统的需求分析,规划系统的主要功能,提出系统的性能需求。3)对主要煤质参数进行分析、介绍,对燃煤配比中煤质参数的线性可加性、采购环节中物流平衡与安全库存理论进行讨论,并针对燃煤配比与采购计划两个优化问题,分别建立以配煤总成本最低为目标的燃煤配比数学模型,以及以采购环节总成本最低为目标的采购计划数学模型,引入线性规划求解软件包lpsolve完成两个模型的求解工作,证明两个模型均能求得最优解。4)以需求分析为背景、优化模型为核心,开发并实现了燃煤辅助决策系统。系统采用Flash Builder与MyEclipse两大集成开发环境进行开发,采用Flex +Spring+Hibernate框架搭建服务开发平台,使用Oracle数据库,Tomcat服务器。系统可为用户提供基础数据管理、自动化配煤、人机结合配煤和燃煤采购数据管理四个核心功能。系统界面美观,操作便捷,用户体验效果良好。最后,通过某电厂的实际问题在本系统中的应用,对模型和系统进行了验证,结果表明系统可为用户提供最优的解决方案,为用户的实际生产带来效益。
基于B/S架构的威胁建模工具设计与实现
这是一篇关于软件工程,威胁建模,数学模型,威胁树,威胁评估的论文, 主要内容为随着计算机信息技术和互联网飞速发展,对软件的安全性和可靠性要求越来越高。为尽可能早的检测并消除安全隐患,微软在传统软件工程流程的基础上在软件开发生命周期的每一阶段都增加了一系列的安全性活动。通过在设计阶段增加了威胁建模,来帮助设计人员确定应用程序或系统方案中的威胁、攻击、漏洞以及相应的消减措施。本文基于微软威胁建模的方法和流程,根据系统的数学建模方法,设计并实现了基于B/S架构的威胁建模工具。本论文的主要工作如下： (一)对威胁和威胁建模做了总结,通过采用STRIDE的方法对威胁分类和威胁建模,给出了威胁建模的流程,分析了系统的数学模型,给出了基于系统的数学建模方法和流程。 (二)根据威胁建模的流程以及系统的数学建模方法,设计了威胁建模工具的数学模型。该模型通过整体结构图和各子系统结构图来设计,清晰的给出了系统中输入、输出、内部结构相互关系等信息。最后设计了工具所需的数据库和工具的页面布局。 (三)根据设计的数学模型,本论文采用Apache为网络服务器环境,用PHP为主要编程语言,以MySQL为后台数据库实现了基于B/S架构的威胁建模工具,该工具弥补了微软单机版工具的不足,并且工具使用的画图软件Graphviz比微软的Visio具有跨平台和易使用等优点。 (四)所实现的基于B/S架构的威胁建模工具可以根据输入的资产信息和设置的调用关系,自动对应用程序分解,并分析出威胁和相应解决方案信息,然后基于威胁树模型对威胁进行评估和整理,最后形成威胁信息的综合报告。 (五)通过具体案例对所实现的工具进行了实例分析,结果表明工具能够在应用程序或系统的设计阶段可以有效地检测并消除安全隐患,具有很好的实用性和可靠性。
弓网电弧数学模型及其识别方法研究
这是一篇关于弓网电弧,数学模型,CEEMDAN,卷积神经网络,轻量级梯度提升机的论文, 主要内容为随着电力机车运行速度的日渐提高,车体振动、轨道不平滑等因素会造成受电弓和接触网之间出现间隙,当弓网系统的高电压迅速击穿空气间隙,弓网电弧将随之产生。电弧弧柱温度可达5000～8000K,电弧高温引起的电气烧蚀会造成受电弓滑板和接触线表面受损,弓网系统受损将会影响列车的正常运行。本文基于经典电弧模型搭建了适合描述弓网电弧特性的数学模型,并通过深度学习算法实现对弓网电弧的有效识别。基于电弧实际燃弧过程,以电流瞬时值为自变量建立过渡函数,经过渡函数把Mayr模型与Cassie模型连接起来。通过过渡函数调节两个模型的电阻贡献比,进而更准确的描述燃弧过程中的电弧特性。在建立模型时,分析了Cassie模型中时间常数、电压梯度对电弧特性的影响,还分析了Mayr模型中时间常数、耗散功率对电弧特性的影响。基于参数对电弧特性的影响,选择合适的参数值完成电弧模型搭建。将电弧仿真波形与实测波形进行对比验证,通过对比验证发现,电弧仿真波形与弓网电弧实测波形定性分析大体一致,电弧仿真波形特性与实测弓网电弧特性基本吻合。说明建立的电弧模型适用于描述弓网电弧动态特性。为解决弓网电弧识别方法对数据识别的单一性问题,本文提出一种基于GInceptionSSA-LightGBM网络的弓网电弧识别方法。通过自制弓网电弧实验模拟机开展了五组不同条件下的受流特性实验,分别获取了正常状态以及电弧状态下的电流信号。首先,运用CEEMDAN和小波软阈值相结合去除电流中夹杂的扰动信号,便于对电流信号更好的进行特征提取。然后,对Inception网络进行优化,将全连接层替换为全局平均池化层(Global Average Pooling,GAP),优化后的网络即具备了良好的感受野,也减少了网络参数,同时模型也更加强壮,并利用优化后的网络提取电流特征。最后,引入改进的麻雀算法对LightGBM(轻量级梯度提升机)进行参数优化,利用优化后LightGBM对弓网电弧进行识别。经验证,该方法对混合五种不同条件下的实验数据均具有较高的识别准确率,表明该方法具有很强的自适性。该论文有图48幅,表3个,参考文献56篇。
七自由度协作型机械臂研制
这是一篇关于七自由度协作型机械臂,本体设计,数学模型,测试软件,试验测试的论文, 主要内容为随着机器人技术不断地发展,人们对机器人完成生产制造任务的要求不断地提高,需要机器人能够适应生产制造任务的转变,协助人类完成独特的、复杂的、频繁转换的工作任务。为适应灵活性、安全性的生产要求,能够与人协同工作的协作型机械臂成为了国内外机器人领域的重要研究方向。结合课题组对协作型机械臂研究平台的实际需求,本文对七自由度协作型机械臂研制开展了相关研究。首先,针对课题组的实际需求提出设计要求,并结合对国内外协作型机械臂技术参数的分析,明确机械臂的设计指标。分析典型机械臂构型和关节结构,确定机械臂的构型,给出机电一体化关节的设计方案,完成了关键零部件的计算选型以及关节的详细设计,并通过Adams软件仿真对选型结果的正确性进行了验证,通过Ansys软件仿真对关键结构件强度进行了校核。其次,根据机械臂设计指标以及关节结构,完成了七自由度协作型机械臂本体设计,并对连杆、底座进行有限元仿真分析,分析结果表明其强度和刚度满足设计要求。为实现机械臂末端执行装置的快速自动更换,提出了一种机械臂末端快速自动接口装置。利用D-H参数法推导出机械臂正运动学方程,基于几何法实现逆运动学求解析解,通过Matlab仿真验证了正逆运动学推导的正确性,并基于蒙特卡罗法对机械臂的工作空间进行了分析。在此基础上,完成了机械臂关节空间和笛卡尔空间轨迹规划与仿真。接着,确定了机械臂测试软件的整体方案。对EtherCAT总线进行分析介绍,选择IgH作为通信主站并完成了应用层开发。在控制软件方面,基于ROS(Robot Operating System),利用Rviz软件实现机械臂URDF(Unified Robot Description Format)模型的可视化显示,完成了机械臂URDF模型在MoveIt中的配置;对ros＿control进行配置和开发,实现了对机械臂的运动控制。最后,完成了七自由度协作型机械臂的出图、外协加工、装配。设计试验方案,对单关节负载能力、轨迹跟踪能力等关键性能进行了测试,对机械臂负载能力和重复定位精度进行了试验验证。
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