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题名基于模糊PID的焚烧炉测控系统设计与实现
被引量：5
- 1
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作者
吴浩玚
黄风光
曹建树
王鹏智
纪卫克
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
民政部一零一研究所民政部污染控制重点实验室
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出处
《电子测量技术》
2020年第5期161-167,共7页
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文摘
针对现阶段焚烧炉系统对燃烧过程的监测和控制不足的问题,提出了一套应用于焚烧炉的智能测控系统设计方案。系统基于工业控制计算机和智能仪表设计,采用RS485通信技术,保证了系统通信的稳定性和准确性。针对焚烧炉温控过程中出现的响应速度慢、抗干扰能力差等问题,引入了模糊PID自整定控制策略,制定了适用于焚烧炉系统的模糊化规则表,通过实时改变燃料供给量和配风量实现对炉温的快速、精准调控。并与传统的PID控制方法进行了对比实验,实验结果显示,本套系统的调节时间t<300 s,系统超调量小于1.2%,稳态误差在±10℃范围内,各项标准与传统的PID控制方式对比均有明显提升,值得在此类焚烧炉测控系统中应用推广。
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关键词
焚烧炉
自动控制
模糊PID
自整定控制
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Keywords
Incinerator
Automatic control
Fuzzy PID
Self-tuning control
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名燃气管道电涡流裂纹检测仿真研究
被引量：4
- 2
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作者
曹建树
王鹏智
吴浩玚
纪卫克
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
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出处
《计算机仿真》
北大核心
2021年第5期312-317,402,共7页
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基金
北京市自然基金项目(3182008)。
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文摘
燃气管道外表面疲劳裂纹是可能导致管道断裂的危害性缺陷。通过有限元仿真与实验研究,研究利用多频涡流检测技术使用柔性阵列式探头检测以4340#钢为材料的管道外壁疲劳缺陷问题。仿真给出不同物理参数的管道涡流分布、磁场分布及其变化。从仿真结果可观察出,管壁涡流疲劳裂纹检测结果并非与输入激励频率成正相关,而是针对不同金属材料具有最优参数。涡流检测提离值与磁场强度成负相关。涡流场的分布及其变化规律与磁场情况类同。据此可知检测管壁疲劳裂纹时依据金属材料选定最优物理参数进行检测可有效提高管壁涡流疲劳裂纹检测质量。实验研究结果与仿真结果一致,并且得出以4340#钢为材料的管壁疲劳裂纹涡流检测最优参数,对于涡流无损检测性能的优化提高具有一定的参考价值。
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关键词
电涡流传感器
线圈
提离值
激励频率
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Keywords
Eddy current sensor
Coil
Lift-off value
Excitation frequency
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名管道切割机器人结构设计与仿真分析
被引量：3
- 3
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作者
王庆
黄风光
曹建树
张海超
王鹏智
吴浩玚
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
民政部一零一研究所
民政部污染控制重点实验室
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出处
《北京石油化工学院学报》
2019年第2期77-82,共6页
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基金
北京市自然基金资助项目(3182008)
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文摘
为更好地完成燃气管道修复工程中对内衬软管的切割工作,设计一种应用于非开挖翻转内衬修复技术的管道切割机器人。通过UG 软件设计管道切割机器人的整体三维模型,并建立该机器人的动力学方程,运用ADAMS仿真软件对该机器人进行运动仿真,验证管道切割机器人在实际管道内部运动过程的稳定性。首先分析管道切割机器人每个电机输出力矩曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动姿态满足稳定性要求;然后分析该机器人每个电机质心的位移、速度曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动轨迹满足稳定性要求。仿真结果表明,该管道切割机器人具有结构设计合理、运动安全稳定、动作快速的特点,为非开挖翻转内衬修复技术提供了一种节约成本与工期的优良设备。
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关键词
燃气管道
管道切割机器人
结构设计
动力学仿真
运动稳定性
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Keywords
gas pipeline
pipe cutting robot
structural design
dynamical simulation
motion stability
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分类号
TE88
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名基于热固耦合的管道激光超声检测有限元模拟
被引量：3
- 4
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作者
曹建树
纪卫克
张诚
张昊楠
吴浩玚
王鹏智
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2021年第3期661-668,共8页
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基金
北京市自然基金资助项目(3182008)。
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文摘
对管道裂纹检测中的激光超声检测技术应用于X80管道时的测试进行研究,运用基于热固耦合的有限元方法对激光照射管道产生超声的过程进行模拟,得到了脉冲激光源功率密度特性图以及管道表面温度场的分布图,对模拟结果进行分析并得出相关结论。通过研究脉冲激光所激发的超声波在管道中的传播特性,分别得出了超声波在管道表面有裂纹和无裂纹时的振动曲线,阐述了裂纹深度对超声表面波的影响。搭建非接触式试验平台对该模拟方法进行验证,试验表明该方法能有效模拟管道激光超声检测的过程。
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关键词
管道
激光超声
有限元方法
热固耦合
检测
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Keywords
pipeline
thermal solid coupling
finite element method
laser ultrasonic
detection
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分类号
O341
[理学—固体力学]
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题名燃气管道机器人行走轮架多学科优化设计
被引量：1
- 5
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作者
纪卫克
张诚
张昊楠
曹建树
王鹏智
吴浩玚
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
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出处
《北京石油化工学院学报》
2021年第3期7-15,共9页
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基金
北京市自然基金资助项目(3182008)。
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文摘
燃气管道机器人作为一种集铺设、检测、修复为一体的工具在管道工程领域得到愈来愈广泛地应用。由于管道空间的局限性,在同等带载能力的情况下,机器人结构的轻量化就显得尤为重要。介绍了一种多学科耦合作用下的结构快速优化设计技术,提出将多学科设计方法应用于燃气管道机器人结构设计,实现了该机器人运动结构综合性能优化。建立行走架结构三维模型,以结构轻量化为设计目标,结构静强度、振动性能等为约束,基于多学科协同优化设计思想建立设计优化模型。通过应力分析、质量对比,结果表明,优化后的设计不仅满足强度,而且质量相比之前大幅度减轻,有利于节省成本,对于机器人的轻量化研究有重要意义。
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关键词
管道机器人
优化设计
应力分析
轻量化
多学科
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Keywords
pipeline robot
optimized design
stress analysis
lightweight
multidisciplinary
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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题名基于Hough变换管内切割机器人智能定位管口方法
- 6
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作者
曹建树
王鹏智
吴浩玚
钟君
纪卫克
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机构
北京石油化工学院机械工程学院
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出处
《电子测量技术》
2020年第3期162-169,共8页
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基金
北京市自然科学基金(3182008)项目资助。
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文摘
管内切割机器人的管口精确定位是实现其快速切割功能的重要前提,传统CCTV人工视频内窥检测定位的局限性,会导致管内切割机器人定位管口产生误差,最终影响管内切割机器人的切割工作。为确保机器人定位管口位置的准确性,提出一种基于图像处理Hough变换技术的智能定位管口方法。对管内切割机器人采集的图像进行预处理减少图像的噪声,对预处理过的图像采用二值化法突出管口信息的边缘,并使用Canny方法提取管口的边缘,最后通过Hough变换法提取圆的特征,从而实现准确识别管口圆,达到辅助切割机器人进行智能定位管口的目的。实验结果表明,所提方法可明显突出显示管口的特征,并能精确定位管口,为管内切割机器人智能控制奠定基础。
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关键词
管道
定位管口
图像处理
HOUGH变换
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Keywords
pipeline
positioning pipe
image processing
hough transform
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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