沸腾两相流综述

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自动控制原理论文

自动控制 摘要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论所经历的三个发展阶段,即经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论,而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决问题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 1自动控制理论发展概述 自动控制是指使用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人 自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。 自动控制理论是和人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪M ax we ll对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Ny qu i s t,B od e,Ha rr is,Ev ans,W ie nn er,Ni cho l s等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入—单输出”线性定常控制系统的分析和设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入—多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更

气液两相流和沸腾传热.pdf0

第一章绪论 第一节两相流及其定义 异质物体或系统中,各存在分界面的独文物质称之为相。众所周知,自然界常见酌物质有三相,即固相+液相和气相。因此,由任意两种存在分界试坤独物质组成【十体或系统 都称之,为两相物体或两相表统。树如,水和己的撮合物为一种两相物体,因为水和卸:都是存 在分界面的独立物质。但是,'盐水浴液是一种单相物体,田为在此溶液中盐和水之间无分界 面,盐和水不居两种独立存在的物质。 两相物体的流动称为两相流。在两相城中,两相之闻不仅存在分界面,面且进一公界面是随者派动在不断变化的。因此,两相觥可定义为存在变动外界面的两种狡文物质组成的物体的 . 流动。气体和固体耦粒洇合物的流动为一种两相流,因为在此甜动表统中不仅存在两种独立 物质,而且这两种物质之间的分界面是随流动面变化的。 根据两相流的定义,可以将两相褓大致分为如下三类,气体和液体共同流动时气筱两相流,气体和固体耦】位共同流动的气团两相流·液体和固体解放共同流动的液固两相流。忱 外,两种不同组分液体的共同流动也届于两相流范辟, 本书主要讨论气液两相流的流体动力学和悦据传热问题。 气踺两相流根据物质组分的不同又可分为两种。由同一组分枸顶种相组成髀气液两相流称为单组分】液两相舐,例如由木鼓汽和水构成的两相硫。由不同组士的两种相组成肿气踺 两相硫称为】组公气液两相流,例如由空气卸水构成的气淹两相流。在不监生相变的流动过 程中,单组分两相流和】煳i分两相流适用同样的物理规铮,因而可通称为气液两相硫。 棣揖散热惜晚的不同,气密两相硫还可公为绝热气淹两相掀和有热弈换酌气密两相硫。 当存在热交投时,在单组分气筱两相部中伴随菹流动含线工质的相交。 两·相铈这一术语在本世纪30年代苜光出现于美国的一些研究生论文中。l945年,苏碟苜先将毡一来语应用于正式出版的学术刊物上。 莫+ 苏、银三国在本世纽20年代已''开始了气淹两相硫的研究工作,日本姑子即年代,我国在60年代也开始了这方面的研究工:,ff;·。' 总的来说,气被两相硫的研究历史较短,它是一门 年轻的大有发思前逮脾单科。 第二节气液两相流和传热学科的进展与工程的关系 气淹两相涨体的雅动工况在动力,化工、按酯、制冷、石油,冶金等工业中经徐迪到。 】这些工业的具有热弈换的设备中还存在两相硫体酌传热问题。例如,在核电站和火力发电 姑中的各种部聘管、各式气雅混合器,气液分离器、各种热交换鹊、楫饬, 化学反拉俊各, -I- PDF 文件使用”pdfFactory Pro 试用版本创建

机械设计文献综述最终版

1课题的背景和意义 扫描式三维形貌检测系统即为三坐标测量机,是经过40多年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器,有着非常广泛的用途。 20世纪60年代以来,工业生产有了很大的发展,特别是机床、机械、汽车、航空航天和电子工业兴起后,各种复杂零件的研制和生产需要先进的检测技术与仪器,因而体现三维测量技术的三坐标测量机应运而生,并迅速发展和日趋完善。作为近40年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器,三坐标测量机已广泛地用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业中。它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测,例如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮、形体等空间型面的测量。此外,还可用于划线、定中心孔、光刻集成线路等,并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率高、性能好、能与柔性制造系统相连接,已成为一类大型精密仪器,故有“测量中心”之称。 三坐标测量机主要由四大部分组成:主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它)、测头系统、电气控制硬件系统、数据处理软件系统(测量软件)。 三坐标测量机的出现是标志计量仪器从古典的手动方式向现代化自动测试技术过渡的一个里程碑。三坐标测量机在下述方而对三维测量技术有重要作用: (1)解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量,例如箱体零件的孔径与孔位、叶片与齿轮、汽车与飞机等的外廓尺寸检测; (2)提高了三维测量的精度,目前高精度的坐标测量机的单轴精度,每米长度内可达1μm以内,三维空间精度可达1μm一2μm。对于车间检测用的三坐标测量机,每米测量精度单轴也可达3μm一4μm; (3)由于三坐标测量机可与数控机床和加工中心配套组成生产加工线或柔性制造系统,从而促进了自动化生产线的发展; (4)随着三坐标测量机的精度不断提高,自动化程度不断发展,促进了三维测量技术的进步,大大地提高了测量效率。尤其是电子计算机的引入,不但便于数据处理,而且可以完成CNC的控制功能,可缩短测量时间达95%以上。 2本课题相关技术的国内外发展概况 2.1三坐标测量机的发展历程 三坐标测量机是集机械、光学、控制技术、计算机技术为一体的大型的精密测量仪器,由于它的通用性强,测量范围大、精度高、效率高、性能好,因此自1959年

现代控制理论概述及实际应用意义

13/2012 59 现代控制理论概述及实际应用意义 王 凡 王思文 郑卫刚 武汉理工大学能源与动力工程学院 【摘 要】控制理论作为一门科学技术,已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。本文介绍了现代控制理论的产生、发展、内容、研究 方法和应用以及经典控制理论与现代控制理论的差异,并介绍现代控制理论的应用。提出了学习现代控制理论的重要意义。【关键词】现代控制理论;差异;应用;意义 1.引言 控制理论作为一门科学技术,已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。例如,我们的教学也使用了控制理论的方法。老师在课堂上讲课,大家在课堂上听,本身可看作一个开环函数;而同学们课下做作业,再通过老师的批改,进而改进和提高老师的授课内容和方法,这就形成了一个闭环控制。像这样的例子很多,都是控制理论在生活中的应用。现代控制理论如此广泛,因此学好现代控制理论至关重要。 2.现代控制理论的产生与发展现代控制理论的产生和发展经过了很长的时期。从现代控制理论的发展历程可以看出,它的发展过程反映了人类由机械化时代进入电气化时代,并走向自动化、信息化、智能化时代。其产生和发展要分为以下几个阶段的发展。 2.1 现代控制理论的产生在二十世纪五十年代末开始,随着计算机的飞速发展,推动了核能技术、空间技术的发展,从而对出现的多输入多输出系统、非线性系统和时变系统的分析与设计问题的解决。 科学技术的发展不仅需要迅速 地发展控制理论,而且也给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件—现代数学和数字计算机。现代数学,例如泛函分析、现代代数等,为现代控制理论提供了多种多样的分析工具;而数字计算机为现代控制理论发展提供了应用的平台。 2.2 现代控制理论的发展五十年代后期,贝尔曼(Bellman)等人提出了状态分析法;在1957年提出了动态规则;1959年卡尔曼(Kalman)和布西创建了卡尔曼滤波理论;1960年在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法,并提出了可控性和可观测性的新概念;1961年庞特里亚金(俄国人)提出了极小(大)值原理;罗森布洛克(H.H.Rosenbrock)、麦克法轮(G.J.MacFarlane)和欧文斯(D.H.Owens)研究了使用于计算机辅助控制系统设计的现代频域法理论,将经典控制理论传递函数的概念推广到多变量系统,并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的等价转换关系,为进一步建立统一的线性系统理论奠定了基础。 20世纪70年代奥斯特隆姆(瑞典)和朗道(法国,https://www.360docs.net/doc/c211855635.html,ndau)在自适应控制理论和应用方面作出了贡献。 与此同时,关于系统辨识、最优控制、离散时间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。 3.现代控制理论的内容及研究方法 现代控制理论的内容主要有为系统辨识;最优控制问题;自适应控制问题;线性系统基本理论;最佳滤波或称最佳估计。 (1)系统辨识 系统辨识是建立系统动态模型的方法。根据系统的输入输出的试验数据,从一类给定的模型中确定一个被研究系统本质特征等价的模型,并确定其模型的结构和参数。 (2)最优控制问题 在给定约束条件和性能指标下,寻找使系统性能指标最佳的控制规律。主要方法有变分法、极大值原理、动态规划等极大值原理。现代控制理论的核心即:使系统的性能指标达到最优(最小或最大)某一性能指标最优:如时间最短或燃料消耗最小等。 (3)自适应控制问题 在控制系统中,控制器能自动适应内外部参数、外部环境变化,自动调整控制作用,使系统达到一定意义下的最优。模型参考自适应控制

强化沸腾传热的方法

沸腾传热强化技方法及比较 摘要针对强化沸腾传热方法,本文主要主要对粉末烧结法、喷涂法进行了介绍,分析了各种方法的优缺点, 并对各种方法的强化传热效果进行了比较。 关键词沸腾传热;强化传热;喷涂多孔表面;粉末多孔表面 Boiling heat transfer enhancement techniques and comparison Abstract:To the enhanced boiling heat transfer method, this paper mainly focuses on introducing the powder sintering method, spray method .analyzing the advantages and disadvantages of various methods, and comparing the various methods of heat transfer enhancement effect. Key words: Boiling heat transfer Heat transfer enhancement Spraying porous surface Powder porous surface 1 前言 在常规能源不断减少, 节约和有效使用能源的要求不断提高的形势下, 强化传热技术已经成为传热研究领域的一个重要课题. 强化传热研究, 特别是强化沸腾传热研究, 对提高能源的有效利用率, 新能源开发和高热负荷下材料的热保护等有重要意义. 目前强化沸腾传热的主要方法是改善传热表面结构。常用的表面结构有各种形状的沟槽、肋片和多孔表面。其中自20 世纪60 年代发展起来的多孔表面换热器以其高效沸腾换热、低温差沸腾、高临界热流密度和良好的反堵塞能力, 已成为一种工业应用前景广泛的换热装置。本文主要进行喷涂多孔表面、粉末多孔表面等沸腾传热研究, 分析了各种方法的优缺点, 并对各种方法的强化传热效果进行了比较。 2沸腾强化传热技术 对汽泡的成因和运动规律的研究是掌握沸腾原理和探讨沸腾传热强化方法的基础, 已有的研究表明, 影响汽泡状沸腾传热的主要因素有: ( 1) 流体特性参数的影响汽体压力增高能使汽化核心增多, 汽泡脱离频 率增大, 因而能使沸腾传热增强。流体与换热表面的接触角小, 则汽泡脱离频率增高, 因而能增强沸腾传热。 ( 2) 换热面特性的影响换热面的加工方法、表面粗糙度、材料特性以及新旧程度都能影响沸腾传热的强弱。试验表明, 同一液体在抛光壁面上沸腾传热时, 其传热系数比在粗糙壁面上沸腾传热时低,这主要是由于光洁表面上汽化核心较少的缘故。液体在新的换热面上沸腾时, 传热系数较高, 随着运行时间增长, 一部分汽化核心丧失了汽化能力, 于是传热系数逐渐下降到某一稳定值。传热面材料能否被液体湿润, 对传热系数也有相当影响, 同样条件下, 液体和材料特性组

机械设计工艺夹具设计开题报告(含文献综述、外文翻译)

毕业设计开题报告 (含文献综述、外文翻译) 题目 姓名 学号 班级 专业机械设计制造及其自动化 学院机械工程学院 指导教师(职称)

1. 获得广泛的应用,1.1 1.2 选题意义 2.设计内容 2.1 主要设计内容 …………………………… 2.2 拟解决的关键问题 …………………………… 3.设计的方法及措施 3.1 可行性分析 ……………………………

3.2 方法及措施 …………………………… 4.预期设计成果 …………………………… 5.设计工作进度计划 本毕业设计的阶段划分与进度安排如下: 第一阶段:第七学期第10~12周(2010.11.1~2010.11.19),查阅文献和撰写 第二阶段:第七学期第13 第三阶段:第八学期第1~ ……….; ……; ……….; ……….; ……….; 第六阶段:第八学期第10~12周(2011…..~2011…..),整理和撰写设计论文,形成终稿,送审、修改、并装订。

1. 获得广泛的应用,分子合成技术,……2.研究方向 2.1 2.1.1 机械结构设计

参考文献(含开题报告和文献综述) [1] 蒋继红, 虞贤颖, 王效岳. 塑料成型模具典型结构图册 出版社, 2006. [2] 朱祖超. ARKKIO A. Determination [S]. 北京: 中国标准出版社, 1996. 期刊 [序号] 主要责任者. 文献题名[J]. 刊名, 出版年份,卷号(期号): 起止页码. 专著 [序号] 主要责任者. 文献题名[M]. 其他责任者. 出版地: 出版者, 出版年. 国际、国家标准 [序号] 标准代号, 标准名称[S]. 出版地: 出版者, 出版年. 学位论文 [序号] 主要责任. 文献题名[D]. 保存地: 保存单位, 年份.

现代控制理论的论文

第一章经典控制理论和现代控制理论 本学期学习了现代控制理论课程的主要内容,现代控制理论建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中,对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的,基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多,包括线性系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的,用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法,还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。 以下是经典控制理论和现代控制理论的比较: 1、经典控制理论: (1)理论基础:Evens的根轨迹,Nyquist稳定判据。 (2)研究对象:线性定常SISO系统分析与设计。 (3)分析问题:稳、准、快 (4)采用方法:是以频率域中传递函数为基础的外部描述方法。 (5)数学描述:高阶微分方程、传递函数、频率特性;方块图、信号流图、频率特性曲线。 (6)研究方法:时域法、根轨迹法、频率法。 2、现代控制理论: (1)理论基础:李雅普诺夫稳定性理论,Bellman动态规划,Понтрягин极值原理,Kalman 滤波。 (2)研究对象:MIMO系统分析与设计(复杂系统:多变量、时变、非线性) (3)分析问题:稳、准、快 (4)设计(综合)问题: 1)采用方法:是以时域中(状态变量)描述系统内部特征的状态空间方法为基础的内部描述方法。 2)数学描述:状态方程及输出方程、传递函数阵、频率特性;状态图、信号流图、频率特性曲线。 3)研究方法:状态空间法(时域法)、频率法。多采用计算机软硬件教学辅助设计——MATLAB软件 (5)特点: 1)系统:MIMO、非线性、时变。 2)方法将矩阵理论和方法应用到控制理论中,不仅能描述系统的输入与输出之间的关系,而且在任何初始条件下,都能揭示系统内部的行为。 3)一个复杂系统可能有多个输入和多个输出,并且以某种方式相互关联或耦合。为了分析这样的系统,必须简化其数学表达式,转而借助于计算机来进行各种大量而乏味的分析与计算。从这个观点来看,状态空间法对于系统分析是最适宜的。

沸腾传热

沸腾传热 开放分类:物理、热量 沸腾传热 boiling heat transfer 热量从壁面传给液体,使液体沸腾汽化的对流传热过程。化工生产中常用的蒸发器、再沸器和蒸气锅炉,都是通过沸腾传热来产生蒸气的。 类型按液体所处的空间位置,沸腾可以分为:①池内沸腾。又称大容器内沸腾。液体处于受热面一侧的较大空间中,依靠汽泡的扰动和自然对流而流动。如夹套加热釜中液体的沸腾。②管内沸腾。液体以一定流速流经加热管时所发生的沸腾现象。这时所生成的汽泡不能自由上浮,而是与液体混在一起,形成管内汽液两相流。如蒸发器加热管内溶液的沸腾。 机理沸腾传热与汽泡的产生和脱离密切相关。汽泡形成的条件是:①液体必须过热;②要有汽化核心。这些条件是由汽泡与周围液体的力平衡和热平衡所决定的。根据表面张力,可算出汽泡内的蒸气压力pv 为: 式中pe为周围液体的压力,忽略液柱静压时,即为饱和蒸气压ps;σ为汽液界面张力;R为汽泡半径。由于pv>ps,汽泡内蒸气的饱和温度Tv必然大于与ps对应的饱和温度Ts。汽泡周围的液体若要汽化进入汽泡,则它的温度Te必须大于或至少等于汽泡内蒸气的饱和温度,即Te≥Tv。从上式可知,当R=0时,pv将趋于无限大。因此在一个绝对光滑的平面上是不可能产生汽泡的,必须有汽化核心。加热表面上的划痕或空穴中含有的气体或蒸气,都可作为汽化核心。紧贴这些核心的液体汽化后,形成汽泡并逐渐长大,然后脱离表面,接着又有新的汽泡形成。在汽泡形成与脱离表面时造成液体对壁面的强烈冲击和扰动,所以对同一种液体来说,沸腾传热的传热分系数要比无相变时大得多。常压下水沸腾时的传热分系数一般为1700~51000W/(m2·K)。 沸腾曲线池内沸腾根据过热度(加热壁面温度TW与液体饱和温度Tm之差,ΔT=TW-Tm)的大小,分为泡核沸腾和膜状沸腾(见图)。当过热度很小时,传热取决于单相液体的自然对流。当过热度增大时,汽泡不断在壁面上产生,并在液体中上升和长大,这对液体对流起着显著作用,称为泡核沸腾。此阶段中传热分系数h,随ΔT增大而明显上升。当过热度超过某临界值时,汽泡大量产生,在壁面连结成汽膜,称为膜状沸腾。在此阶段初期,汽膜不稳定,随时破裂变成大汽泡,离开加热面。随过热度的增大,汽膜渐趋稳定。由于汽膜的热导率很低,使传热分系数下降。当过热度很大时,辐射传热起了重要作用,使传热分系数重新上升。由于泡核沸腾具有传热分系数大和壁温低的优点,故工业设备中的沸腾传热多在此状况下进行。 影响沸腾传热的因素影响沸腾传热过程的因素很多,包括液体和蒸气的性质、加热面的表面物理性质和粗糙程度,尤其重要的是液体对表面的润湿性以及操作压力和温度差。在泡核沸腾范围内,温度差越大,传热分系数也越大。加热壁面粗糙和能被液体润湿时,也能使传热分系数增大。据此,将细小金属颗粒沉积于金属板或管上,制成金属多孔表面,可使沸腾传热分系数提高十几倍至几十倍。

控制论论文

最优控制理论简单研究 姓名:学号: 内容摘要 最优控制理论(optimal control theory),是现代控制理论的一个主要分支,着重于研究使控制系统的性能指标实现最优化的基本条件和综合方法。最优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找最优解的一门学科。它是现代控制理论的重要组成部分。其所研究的问题可以概括为:对一个受控的动力学系统或运动过程,从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案,使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时,其性能指标值为最优。这类问题广泛存在于技术领域或社会问题中。这类问题广泛存在于技术领域或社会问题中。例如,确定一个最优控制方式使空间飞行器由一个轨道转换到另一轨道过程中燃料消耗最少,选择一个温度的调节规律和相应的原料配比使化工反应过程的产量最多。因此最优控制理论对于解决实际问题和促进科学的发展具有重要的意义和作用。 关键字:最优控制;状态方程;稳定性 引言 控制工程领域早期的经典控制方法和技术早已被工程师们所熟知并进行广泛的应用。一般而言经典控制非常适合解决单输入单输出线性定长系统的控制器设计问题。然而对于高阶系统或多输入多输出系统,采用经典控制方法很难获得令人满意的控制性能。在这种情况下,控制学者于20世纪60年代初开始研究状态空间方法,并依此发展出现代控制的理论框架。其中最优控制则是现代控制理论的主要分支,解决最优控制问题的主要方法有变分法、极值原理和动态规划。从数学的观点来看,最优控制研究的问题是求解一类带有约束条件的泛函极值问题,属于变分学的范畴,但它只能解决一类简单的最优控制问题,因为它只对无约束或开集性约束是有效的,而无法解决工程实际中经常碰到的容许控制属于闭集的一类最优控制问题。这就促使了控制学者们开辟求解最优控制问题的新途径。苏

机械设计文献综述要点

课题名称:PE(400*600)颚式碎石机的设计 一、课题国内外现状: 破碎机械通常可以分为6类,除了其中的锤式破碎机和辊式破碎机2类外,砂石场常见的破碎机械还有复摆颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机和立轴冲击式破碎机(VSI)等4类。 主要介绍下复摆颚式破碎机 复摆颚式破碎机是砂石场的初级破碎设备。以下主要从3个方面来分析国内外产品差异。 (一)产品的品种规格 复摆颚式破碎机以进料口的长度和宽度来标定机器的规格,国内制造商基本上按行业标准制造约8种规格粗碎系列产品。国际上主要制造商的产品有更多的规格。例如:美卓集团的诺德伯格公司,有C、VB和重型3个系列合计22种规格;特雷克斯集团的锡达公司有28种规格;爱斯太克集团的先锋公司有15种规格。 (二)产品的性能 复摆颚式破碎机的主要技术参数是处理能力和最大允许进料尺寸。同一规格的复摆颚式破碎机由于设计不同,其最大允许进料尺寸也不相同,我国参照采用原苏联标准,进料口宽度以固定齿板齿尖(齿底)与活动齿板齿底(齿尖)距离为计算标准,而国际上不少企业以固定齿板和活动齿板之间距离计算,由此,标明相同规格的产品,国内产品与国外企业的产品相比实际上往往小一个齿深的距离,大规格的破碎机齿深为60-100mm,因而国内产品的允许进料尺寸往往偏小50-80mm。 (三)产品的设计与制造工艺 近20年来,针对复摆颚式破碎机运动方法的四连杆机械设计理论有很大进展。例如:破碎腔的双向啮角,短肘板大摆角,减少传动角与偏心距等,国外公司所提供的产品往往已采用这些经过验证的先进设计理论来提高产品性能和使用可靠性。我国国内制造商由于种种原因采用先进设计理论甚少,其主流产品几乎都是20世纪70年代之前定型的产品,采用耐磨材料,(如高锰钢)和重要配套件(如调心滚子轴承)等国产基础件,使用寿命低于国际先进水平

沸腾换热计算式

沸腾换热计算式 沸腾换热计算式 (1)大容器饱和核态沸腾 前面的分析表明,影响核态沸腾的因素主要是壁面过热度和汽化核心数,而汽化核心数又受到墨面材料及其表面状况、压力和物性的影响。由于因素比较复杂,如墨面的表面状况受表面污染、氧化等影响而有不同,文献中提出的计算式分歧较大。在此仅介绍两种类型的计算式:一种是针对某一种液体的;另一种是广泛适用于各种液体的。当然,针对性强的计算式精确度往往较高。 对于水,米海耶夫推荐的在105~4×106Pa压力下大容器饱和沸腾的计算式为 (3-4) 按q=h△t的关系,上式也可转换成 (3-5) 以上两式中 h:沸腾换热表面传热系数,W/(m2·K) p:沸腾绝对压力,Pa; △t:壁面过热度,℃; q:热流密度,W/m2。 基于核态沸腾换热主要是气泡高度扰动的强制对流换热的设想,推荐以下使用性光的实验关联式: (3-6) 式中 c pl:饱和液体的比定压热容,J/(kg·K); C wl:取决于加热表面-液体组合情况的经验常数; r:汽化潜热,J/kg; g:重力加速度,m/s2; Pr l:饱和液体的普朗数,Pr l=c plμl/k l; μl:饱和液体的动力粘度,kg/(m·s); ρl、ρv:饱和液体和饱和蒸汽的密度,kg/m3; γ:液体-蒸汽截面的表面张力,N/m; s:经验指数,对于水s=1,对于其他液体s=1.7。 由实验确定的C wl值见表3-1。

表3-1 各种表面-液体组合情况的C wl值 图3-5 铂丝加热水的沸腾换热实验数据的整理水在不同压力下沸腾的实验数据与式(3-6)的比较见图3-5。 式(3-6)还可以改写成为以下便于计算的形式: (3-7) 这里要着重指出两点: 1)式(3-6)实际上也是形如Nu=f(Re,Pr)或St=f(Re,Pr)的主则式。其中: 是以单位面积上的蒸汽质量流速q/r为特征速度的Re数;为特征长度,它正比于旗 袍脱离加热面时的直径。不难证明,r/c pl△t就是St数,其中Nu数也以为特征长度。 2)由于沸腾换热的复杂性,目前在各类对流换热的准则式中以沸腾换热准回式与实验数据的偏差程度最大。以图3-5所示情形为例,当已知△t计算q时,计算值与实验值的偏差可达±100%;而由于q~△t3,因而已知q计算△t时,则偏差可缩小到±33%左右。 对于制冷介质而言,以下的库珀(Cooper)公式目前得到教广泛的应用: (3-8) 式中,M r为液体的分子量;p r为对比压力(液体压力与该流体的临界压力之比);R p为表面平均粗糙度,μm(对一般工业用管材表面,R p为0.3~0.4μm);q为热流密度,W/m2;h的单位为W/(m2·K)。

现代控制理论----综述论文-2015

2015级硕士期末论文《现代控制理论综述》 课程现代控制理论姓名 学号 专业 2016 年1 月 4 日

经典控制理论与现代控制理论的差异 现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中,对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的,基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多,包括线性系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的,用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法,还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。 现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理,以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控

制问题十分复杂,采用经典控制理论难以解决。1958年,苏联科学家Л.С.庞特里亚金提出了名为极大值原理的综合控制系统的新方法。在这之前,美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划,并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题,并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。1960~1961年,美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼-布什滤波理论,因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响,把控制理论的研究范围扩大,包括了更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内,贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中。状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用。其中能控性和能观测性尤为重要,成为控制理论两个最基本的概念。到60年代初,一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼-布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立,这标志着现代控制理论的形成。 现代控制理论所包含的学科内容十分广泛,主要的方面有:线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。 线性系统理论是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支,着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题,其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具,线性系统理论通常分成为三个学派:基于几何概念和方法的几何理论,代表人物是W.M.旺纳姆;基于抽象代数方法的代数理论,代表人物是R.E.卡尔曼;基于复变量方法的频域理论,代表人物是H.H.罗森布罗克。 非线性系统理论的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来,由微分几何理论得出的某些方法对

鲁棒控制理论综述

鲁棒控制理论综述 作者学号: 摘要:本文首先介绍鲁棒控制理论涉及的两个基本概念(不确定性和鲁棒)和发展过程,然 H控制理论,最后指出鲁棒控制研后叙述鲁棒控制理论中两种主要研究方法:μ理论、∞ 究的问题和扩展方向。 H控制理论 关键词:鲁棒控制理论,μ理论,∞ 一、引言 自从系统控制(Systems and Control)作为一门独立的学科出现,对于系统鲁棒性的研究也就出现了。这是由这门学科的特色和研究对象决定的。对于世界上的任何系统。由于系统本身复杂性或是人们对其认识的不全面,在系统建立模型时,很难用数学语言完全描述刻画。在这样的背景下,鲁棒性的研究也就自然而然地出现了。 二、不确定性与鲁棒 1、不确定性 谈到系统的鲁棒性,必然会涉及系统的不确定性。由于控制系统的控制性能在很大程度上取决于所建立的系统模型的精确性,然而,由于种种原因实际被控对象与所建立的模型之间总存在着一定的差异,这种差异就是控制系统设计所面临的不确定性。这种不确定性通常分为两类:系统内部的不确定性和系统外部的不确定性。这样,就需要一种能克服不确定性影响的控制系统设计理论。这就是鲁棒控制所要研究的课题。 2、鲁棒 “鲁棒”一词来自英文单词“robust”的音译,其含义是“强壮”或“强健”。所谓鲁棒性(robustness),是指一个反馈控制系统在某一特定的不确定性条件下具有使稳定性、渐近调节和动态特性这三方面保持不变的特性,即这一反馈控制系统具有承受这一类不确定性的能力。具有鲁棒性的控制系统称为鲁棒控制系统。在工程实际控制问题中,系统的不确定性一般是有界的,在鲁棒控制系统的设计中,先假定不确定性是在一个可能的范围内变化,然后在这个可能的变化范围内进行控制器设计。鲁棒控制系统设计的思想是:在掌握不确定性变化范围的前提下,在这个界限范围内进行最坏情况下的控制系统设计。因此,如果设计的控制系统在最坏的情况下具有鲁棒性,那么在其他情况下也具有鲁棒性。 三、发展历程 鲁棒控制系统设计思想最早可以追溯到1927年Black针对具有摄动的精确系统的大增益反馈设计。由于当时不知道反馈增益和控制系统稳定性之间的确切关系,所以设计出来的控制系统往往是动态不稳定的。早期的鲁棒研究主要集中在Bode图,1932年Nyquist提出了基于Nyquist曲线的频域稳定性判据,使得反馈增益和控制系统稳定性之间的关系明朗化。1945年Bode讨论了单输入单输出(SISO)反馈系统的鲁棒性,提出了利用幅值和相位稳定裕度来得到系统能容许的不确定范围。这些方法主要用于单输入单输出系统而且这些关于鲁棒控制的早期研究主要局限于系统的不确定性是微小的参数摄动情形,尚属灵敏度分析的范畴,从数学上说是无穷小分析思想,并且只是停留在理论上。20世纪六七十年代,鲁棒控制只是将SISO系统的灵敏度分析结果向MIMIO进行了初步的推广[1],与此同时,状态空间理论引入控制论后,系统控制取得了很大的发展,鲁棒问题也显得更加重要,其中就要提到两篇对现代鲁棒控制理论的建立有重要影响的文章:一篇是Zames在1963年关于小增益定理的论文[2],另一篇是1964年Kalman关于单入单输出系统LQ调节器稳定裕量分析的研究报告[3]。鲁棒控制这一术语第一次在论文中出现是在1971年Davion的论文[4],而首先将鲁棒控制写进论文标题的是Pearson等人于1974年发表的论文[5]。当然,鲁棒控制能够

机械类文献综述

文献综述 齿轮作为传递运动和动力的基础元件,在工业发展的历程中,发挥了十分重要的作用。它在机械传动中的地位是其它元件一直都无法替代的。随着现代科学技术的发展,齿轮技术有了很大的进步,它的方方面面都在产生着巨大的变化。例如,在设计上,基于动态弹性啮合理论的齿轮动态设计将取代基于刚性力学的静态设计;在加工上,齿轮加工机床及刀具的原始精度正在不断地提高;在检测上,齿轮测量技术正朝着高效率、高精度、多功能和智能化的方向发展;等等。 齿轮以其形状复杂而著称于世,其各项误差的检验项目种类繁多,并且技术上难度较大,是近一个世纪以来工程界最为关注的一项课题。我国精密测量技术和仪器的现状仍然远远不能满足国内机械装备制造业迅速发展的需求,尤其是在先进测量技术和仪器的基础理论研究、共性关键技术的开发方面与国外的差距越来越大。因此,齿轮测量的发展尤其是复杂齿轮测量的发展必然受到很大的限制。随着我国经济、技术与世界接轨,测量检测行业受到国外先进技术的冲击,其竞争能力也就必须加强。 目前国外发展了一些齿轮测量智能化仪器,但其价格昂贵,使用维修的技术性很强,所以大多企业还是沿用传统的齿轮测量仪器或通用仪器进行齿轮测量。这些仪器的电气控制及数据处理部分可靠性差、故障频繁,直接影响齿轮生产和新产品开发。为了缓解这种高新科技与落后环境的矛盾,低成本地提高我国几何量检测的智能化程度,用微机技术对该仪器升级改造、实现检测系统智能化很有必要。

研究真正反映齿轮三维几何空间形状和制造误差组成因素的齿轮整体检测方法在我国具有积极的现实意义,特别是研究用检测简便、精确、迅速的测量方法改造现有测量机更为突出。 20世纪80年代以前,齿轮测量原理主要以比较测量为主,其实质是相对测量。具体方式有两种:一是将被测齿轮与一个标准齿轮进行实物比较,从而得到各项误差;二是展成测量法,就是将仪器的运动机构形成的标准特征线与被测齿轮的实际特征线作比较,确定相应误差。而精确的展成运动是借助一些精密机构来实现的,不同的特征线需要不同的展成机构。比较测量的主要缺点是:测量精度依赖于标准件或展成机构的精度,机械结构复杂,柔性差,同一个齿轮需要多台仪器测量。对于齿廓误差测量而言,展成式测量技术仅限于渐开线齿廓误差测量上。对于非渐开线齿轮的端面齿廓测量,采用展成法测量是十分困难得,因为展成机构太复杂并且缺乏通用性。 多年来,国内外诸多学者在大型齿轮测量领域进行了广泛的研究,丰富了大型齿轮测量方面的理论和方法。在检测仪器方面,各国均开发了由计算机控制的齿轮量仪,其机构大量应用新技术和新元件,如计算机数控技术运用于控制、驱动、数据处理等;光栅、同步感应器、容栅、磁栅、电感测微技术、电容测微技术、激光测量技术等用于位移测量,不断提高齿轮测量精度。总的发展趋势为:1)测量软件功能的增强和扩展,由于大齿轮的结构复杂大、重量重等原因,这就要促使其必须实现自动化的要求,即机电一体化的趋势。用计算机进行控制,用软件进行复杂的数据处理,也就大大提高了效率。2)

机械制造毕业设计文献综述

我国机械制造业的发展趋势 夏晓波 (重庆理工大学汽车学院106040201班,重庆400050) 摘要:制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的 竞争。中国的制造业在国际中的起步都很晚,和国外的发达国家还有一段差距,随着我国改革 开放的进程,也在逐渐的缩小差距。本文综合了这几年的国内外的机械制造业的发展,并展现 了我国现代的机械制造业的一些发展趋势, 关键词:计算机集成制造系统、敏捷制造、虚拟制造、精益生产、绿色制造。 Abstract:Manufacturing industry is a national or regional economic development an important pillar of,Their level of development marked the country or region's economic strength,technological level,living standards and national defense strength。Competition in the international market,the final analysis,production capacity of States to compete.The manufacturing industry of china all the world start at late,the level of which is far away from that of advancad countries.However, Key words:computer integrated manufacturing;agile manufacturing;virtual manufacturing;virtual manufacturing;green manufacturing 一:国内外机械制造业的现状 当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。长期以来,欧、美、亚在国际市场上相 互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在1952年最先由美国研制出来的,80年代以後加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。数控机床出现 至今的60年,随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。 例如:在19世纪初时加工精度是1mm级,到20世纪初时提高到了0.01mm级.目前 在发达国家一般的工厂都能稳定掌握1um精度的加工。精密加工的精度已达到0.1~1um、加工表面粗糙度Ra达到0.02~0.1um,超精密加工的精度已从小于0.1um、粗糙度Ra已经小于0.01um 而进入纳米级加工. 在制造业自动化发展方面,发达国家机械制造技术已经达到相当水平,实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助产品工程(CAE)和计算机仿真等手段,企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段,在加工技术方面也已实现了底层的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平,对于改善企业的TQCS(T—尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间、Q—提高产品质量、C—降低产品成本、S—提高服务水平)已无明显的作用。因此,近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统,如计算机集成制造系统、智能制造系统、敏捷制造、并行工程等。 我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低,大约落后20年。近十几年来,我国大力推广应用CIMS技术,20世纪90年代初期已建成研究环境,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、

现代控制理论综述论文

论文题目:现代控制理论综述 摘要 本文是对现代控制理论课程的完整综述,现代控制理论的主要内容包括控制系统的状态空间表达式及其解,线性控制系统的能控性和能观性,稳定性与李雅普诺夫方法,线性定常系统的综合以及最优控制理论等部分。本文通过对控制理论各部分的阐述,构出了现代控制理论的主要框架及各部门的基本内容。 关键词:现代控制;状态方程;稳定性;最优控制;

Abstract This article is a complete review of modern control theory course, the main contents of the modern control theory, including the control system of the state space expression and its solution, the controllability of linear control systems and can view, stability and Lyapunov method, the synthesis of linear time-invariant system and optimal control theory. This article through to all parts of the control theory, compose the main framework of modern control theory and the basic content of each department. Keywords: Modern control; State equation;Stability;Optimal control

多孔板类零件倒角机机械系统的设计毕业设计文献综述

理工大学毕业设计(论文)文献综述

文献综述要求 1、文献综述是要求学生对所进行的课题搜集大量资料后综合分析而写出的一种论文。其特点“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更加精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。 2、文献综述中引用的中外文资料,容须与课题或专业方向紧密相关,理工类不得少于10篇,非理工类不少于12篇。 3、文献综述不少于2000字,其所附注释、参考文献格式要求同正文。 文献综述评阅 评阅要求:应根据学校“文献综述要求”,对学生的文献综述容的相关性、阅读数量以及综述的文字表述情况等作具体的评价。 指导教师评语:

指导教师: 年月日

目录 摘要 (1) Abstract (1) 0.引言 (1) 1.倒角 (1) 2.倒角机 (2) 2.1倒角机介绍 (2) 2.2倒角机的分类 (2) 2.2.1平板倒角角 (2) 2.2.2钢板倒角机 (2) 2.2.3手提式倒角机 (2) 3.我国机械工业发展现状 (2) 4.板料自动上下料装置 (3) 5.机械系统设计 (3) 5.1机械系统定义及基本特征 (3) 5.2机械系统主要组成部分及子系统的功能 (4) 5.3机械系统的基本要求 (4) 5.4机械系统设计类型 (4) 5.5机械系统的设计过程和工作容 (4) 6.总结 (4) 参考文献 (5)

多孔板类零件倒角机机械系统的设计 摘要:倒角一直的机械加工中一个重要的环节,我国目前的倒角机已经比较成熟了,但倒角工序中人工劳动量还是很大。本文主要介绍了倒角机,板料自动上下料装置,机械系统设计等容。 关键词:倒角机机械系统设计自动上下料机械工业发展现状 Abstract:One of the most important parts of the machining chamfer has been, at present in our country the chamfering machine is relatively mature, but the amount of manual labor in the chamfering process is still very large. This paper mainly introduces the chamfering machine, automatic feeding device for sheet material, mechanical system design and so on. Keywords: Chamfering machine, mechanical system design, automatic loading and unloading, the current situation of the development of machinery industry 0.引言 我国目前自动板类零件倒角机方面并不是很成熟,市面上的倒角机已经比较成熟。倒角工序较为单一枯燥,人工倒角劳动强度大,并且容易出现漏倒,倒角质量也难以保障。我们这次在老师的指导下,尝试对多孔板类零件倒角机进行尝试性设计,旨在解决目前倒角工序存在的种种问题,降低劳动强度,改善倒角质量等。

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