簡介：工業(yè)計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)INDUSTRIALCOMPUTERIZEDTOMOGRAPHY，簡稱工業(yè)CT或ICT，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與放射學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新的成像技術(shù)。它利用射線穿過物體發(fā)生衰減這一性質(zhì)，將傳感器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建從而獲得被檢測物體的三維灰度圖像，清晰、準(zhǔn)確、直觀地反映物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料密度和缺損狀況。工業(yè)CT在無損檢測NDT和無損評價(jià)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，成為公認(rèn)的最佳無損檢測手段。三維數(shù)據(jù)可視化技術(shù)不斷發(fā)展，在諸多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。ICT數(shù)據(jù)的分析及可視化是工業(yè)CT檢測中的關(guān)鍵性工作。本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面第一，研究了ICT三維數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，包括體繪制技術(shù)、面可視化技術(shù)、輪廓曲面三維重構(gòu)與可視化。設(shè)計(jì)了基于二維紋理的ICT快速體繪制算法，對基于層的空間跳躍二維紋理體繪制算法進(jìn)行了研究，提出了基于區(qū)間樹的二維紋理體繪制算法，對二叉區(qū)間樹進(jìn)行了簡化，并應(yīng)用于體繪制中，大大提高了體繪制速度。第二，提出基于切片分析的交互建模方法，改進(jìn)了梯度算子的邊緣檢測算法，應(yīng)用閾值方法降低噪聲影響。在邊緣檢測的約束下，實(shí)現(xiàn)在切片上半自動(dòng)繪制輪廓曲線，多個(gè)切片的輪廓曲線通過插值生成輪廓曲面，從而提高了精度和準(zhǔn)確度。第三，研究了ICT三維數(shù)據(jù)體可視化中的快速算法及渲染技術(shù)，主要包括輪廓曲面追蹤快速算法、二維和三維圖像LOD技術(shù)、大型ICT數(shù)據(jù)的體繪制并行處理技術(shù)等，提出了廣度八叉樹、深度八叉樹和深度二叉森林并應(yīng)用于三維數(shù)據(jù)場體繪制中，與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了比較分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法提高了渲染效率，將全局和局部體繪制相結(jié)合，既提高了繪制速度，又實(shí)現(xiàn)了精細(xì)觀察。第四，研究了彈性波CT的三維可視化和以及相干體數(shù)據(jù)分析技術(shù)并在震波CT數(shù)據(jù)上進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用。第五，依據(jù)上述研究，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于微機(jī)的ICT數(shù)據(jù)分析和可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)以VR為可視化平臺(tái)，改變了該類軟件一直依賴于大型機(jī)和高端工作站的狀況，為今后ICT數(shù)據(jù)分析和可視化技術(shù)的普及推廣創(chuàng)造了條件。

簡介：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展為滿足煤礦安全生產(chǎn)的要求單一功能的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)必將被全礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)所代替并且向網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的方向發(fā)展。本文將現(xiàn)代通信技術(shù)和煤礦具體環(huán)境相結(jié)合完成了基于光纖傳輸技術(shù)的礦用工業(yè)以太網(wǎng)的方案設(shè)計(jì)。在原本的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)利用交換式的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場總線用光纖進(jìn)行數(shù)字傳輸取代使用銅纜或模擬光纖的傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)集中傳送井下各種安全監(jiān)控子系統(tǒng)的信息使煤礦井下的安全信息、設(shè)備的工況信息和控制信息能夠在統(tǒng)一的平臺(tái)上傳輸、監(jiān)控。通過對系統(tǒng)的可行性分析并結(jié)合實(shí)驗(yàn)論證說明在千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)上傳輸安全監(jiān)控信息的實(shí)時(shí)性和可靠性以及建設(shè)成本和運(yùn)營成本等各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)的以銅纜或者光纖組網(wǎng)的模擬傳輸系統(tǒng)。研究結(jié)果表明煤礦集成監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享、功能互補(bǔ)和綜合應(yīng)用有效解決了信息孤島問題可以監(jiān)督和確保煤礦生產(chǎn)安全并可實(shí)現(xiàn)與煤礦井上的綜合辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。本文首先根據(jù)煤礦井下的工作需求搭建礦用光纖傳輸平臺(tái)其次基于光纖傳輸平臺(tái)給出工業(yè)以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案并且研究基于蟻群算法的自適應(yīng)路由算法第三對網(wǎng)絡(luò)的自愈性進(jìn)行研究對不同的自愈環(huán)網(wǎng)進(jìn)行比較第四闡述網(wǎng)絡(luò)生存性技術(shù)的兩大分類保護(hù)和恢復(fù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及實(shí)施多層生存的必要性最后引入隸屬云的概念建立對多功能狀態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性的模糊評估模型利用模型對礦用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行可靠性分析。

簡介：工業(yè)過程監(jiān)控是保證生產(chǎn)正常運(yùn)行的必要條件，但是單單依靠操作員對控制對象的工作狀況的分析，可能因?yàn)椴僮鲉T的疲勞、經(jīng)驗(yàn)等等人為因素造成對控制對象的運(yùn)行狀況的錯(cuò)誤評估，進(jìn)而造成錯(cuò)誤的控制操作，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低、資源浪費(fèi)、不合格產(chǎn)品增加甚至是安全威脅。論文研究了工業(yè)過程的各種監(jiān)控手段，使用多智能體系統(tǒng)的思想把它們結(jié)合起來，充分發(fā)揮它們各自的功能，達(dá)到資源共享、互相協(xié)作來完成對控制對象的運(yùn)行狀況的監(jiān)控。首先，在分析了工業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上，提出了采用多智能體的思想來設(shè)計(jì)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)有的PCA統(tǒng)計(jì)分析、回路性能評價(jià)和參數(shù)變化趨勢分析等對控制對象運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控的算法，采用智能體的思想將它們分別封裝在單個(gè)的智能體中，利用多智能體系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于多智能體系統(tǒng)的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)此多智能體工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合FIPAFOUNDATIONFINTELLIGENTPHYSICALAGENT，智能物理AGENT基金會(huì)的智能體技術(shù)的各種規(guī)范，采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言JAVA和基于JAVA語言的智能體開發(fā)平臺(tái)JADE。最后，論文將實(shí)現(xiàn)的基于多智能體系統(tǒng)的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于具體的工業(yè)對象田納西伊斯曼過程TENNESSEEEASTMANPROCESS，TEP進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。采用TEP的仿真平臺(tái)，將其產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中，然后經(jīng)過工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的各個(gè)智能體各司其職，共享資源，互相協(xié)作完成工業(yè)監(jiān)控任務(wù)。研究工作表明，這種基于多智能體系統(tǒng)的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)可以很好地監(jiān)控工業(yè)對象的運(yùn)行狀態(tài)，既發(fā)揮了各自監(jiān)控方法的優(yōu)勢，又通過互相協(xié)作彌補(bǔ)了個(gè)體不足，實(shí)現(xiàn)了資源共享，節(jié)省了系統(tǒng)開支；具有良好的應(yīng)用前景。

簡介：腐蝕和結(jié)垢是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象嚴(yán)重影響生產(chǎn)裝置的正常運(yùn)行會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和水資源的浪費(fèi)因此對腐蝕和結(jié)垢進(jìn)行及時(shí)處理尤為重要。而處理的前提是能夠?qū)崟r(shí)掌握系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢的情況。近年來隨著石化公司綜合自動(dòng)化和信息化系統(tǒng)的運(yùn)行積累了大量的水質(zhì)和工藝數(shù)據(jù)?；谶@些數(shù)據(jù)建立循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)模型研究和預(yù)測循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢特性具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值也是本文的研究重點(diǎn)。本文從“工業(yè)水專業(yè)信息管理系統(tǒng)”提取了相關(guān)的水質(zhì)和工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)預(yù)處理分析得出了影響水質(zhì)腐蝕和結(jié)垢特性的六種因素。以中石化分公司烯烴二循提供的水質(zhì)和工藝歷史數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本和測試樣本基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理確定了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型結(jié)構(gòu)。通過運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)BP算法、自適應(yīng)LR變步長算法、LEVENBERGMARQUARDT算法等六種算法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真訓(xùn)練針對收斂速度、穩(wěn)定性的對比確定了利用LM算法作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練算法建立了一種典型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)模型。本文建立了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)特性預(yù)測模型并對該模型進(jìn)行了驗(yàn)證與測試結(jié)果表明該模型可以預(yù)測水質(zhì)的腐蝕結(jié)垢特性預(yù)測精度較高。該方法為循環(huán)冷卻水水質(zhì)特性預(yù)測提供了一種新途徑綜合水質(zhì)指數(shù)法等可對水質(zhì)特性進(jìn)行更加全面的評價(jià)。最后利用VISUALC初步開發(fā)了循環(huán)冷卻水智能分析軟件該軟件包括水質(zhì)特性判斷、水質(zhì)數(shù)據(jù)分析和輔助信息查詢等功能。

簡介：聚甲醛有著良好的耐溶劑、耐油類、耐弱酸、弱堿等性能還具有著很高的硬度和鋼性、高度抗蠕變和應(yīng)力松馳能力、優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性、較高的強(qiáng)度的彈性模量和較小的摩擦系數(shù)素有“塑料中的金屬”之稱。近年來我國聚甲醛市場增長迅速。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)年產(chǎn)6萬噸聚甲醛裝置是采用富藝國際工程公司的共聚甲醛專利技術(shù)。由于聚甲醛生產(chǎn)中間產(chǎn)品極易自聚成為固體的特性聚甲醛裝置中很難安裝在線工業(yè)分析儀表指導(dǎo)工藝調(diào)整而富藝公司設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室工業(yè)分析方法已比較落后不能滿足工業(yè)生產(chǎn)控制快速準(zhǔn)確的需要因此急需建立一系列先進(jìn)、快速、準(zhǔn)確的聚甲醛工業(yè)分析方法。在聚甲醛工業(yè)生產(chǎn)過程各工段中間產(chǎn)品組分非常復(fù)雜包括甲醛、甲醇、甲酸甲酯、苯、二氧五環(huán)、三聚甲醛、甲縮醛、乙二醇、三乙胺、水等。由于三聚甲醛、甲醛等極易自聚而且樣品中組分復(fù)雜各組分含量差異很大要對各中間產(chǎn)品的各種不同含量的組分進(jìn)行準(zhǔn)確定性定量測定必須解決樣品的前處理方法和有效的色譜分離檢測條件的問題才能獲得滿意的測定結(jié)果。本文通過采用安捷倫7890氣相色譜儀進(jìn)行色譜條件、試驗(yàn)方法等條件的選擇和優(yōu)化試驗(yàn)同時(shí)針對不同樣品的特性制定適當(dāng)?shù)臉悠非疤幚矸椒ń⒘艘幌盗芯奂兹┭b置從01區(qū)甲醛制備、02區(qū)三聚甲醛制備、03區(qū)二氧五環(huán)制備、04區(qū)聚合反應(yīng)工段等各工段中間產(chǎn)品中各種復(fù)雜組份的定性和定量氣相色譜測定方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看各工段中間產(chǎn)品組分的定性定量方法準(zhǔn)確度高、靈敏度好、檢測限低各組分間的色譜分離度好分析時(shí)間短操作簡便完全能夠滿足為指導(dǎo)裝置工藝控制和工藝優(yōu)化準(zhǔn)確及時(shí)報(bào)出分析數(shù)據(jù)的要求。另外本文通過實(shí)驗(yàn)研究建立了以頂空進(jìn)樣器、極性毛細(xì)柱氫火焰離子化檢測器程序升溫色譜法實(shí)現(xiàn)了聚甲醛工業(yè)廢水中的污染因子包括三聚甲醛、苯、二氧五環(huán)、乙二醇、三乙胺、甲醇等各組分的分離并進(jìn)行定量測定的方法該方法具有選擇性好、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。

簡介：現(xiàn)場化、柔性化的加工方式已經(jīng)逐漸成為機(jī)械加工的一個(gè)重要發(fā)展方向，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于切削加工領(lǐng)域具有成本低、自動(dòng)化程度高、柔性好、安裝空間小等優(yōu)點(diǎn)，能方便地在限定的空間里實(shí)現(xiàn)切削加工運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)的示教編程方式暴露出編程周期長、示教精度低等缺點(diǎn)，而離線編程技術(shù)在編程周期、軌跡精度和加工柔性方面具有明顯的優(yōu)勢。本文針對機(jī)器人切削加工系統(tǒng)的離線編程技術(shù)，研究了從CADCAM系統(tǒng)輸出的NC加工程序G代碼到控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)切削動(dòng)作的控制指令JOB文件之間的轉(zhuǎn)換方式，并通過MATLAB和ADAMS的聯(lián)合仿真進(jìn)行了加工預(yù)測和優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下1介紹了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)理論，以PUMA560型工業(yè)機(jī)器人為例，利用齊次變換理論建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，建立了PUMA560的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，為離線編程技術(shù)的研究奠定了基礎(chǔ)。2針對工業(yè)機(jī)器人切削加工離線編程技術(shù)，研究了離線編程的開發(fā)平臺(tái)，分析了離線編程的關(guān)鍵技術(shù)及其可行性。3探討了工業(yè)機(jī)器人切削加工離線編程系統(tǒng)的CADCAM基礎(chǔ)。通過UG從通用CAD模型和由逆向工程的點(diǎn)云實(shí)體化模型中獲取加工對象，采用針對機(jī)器人數(shù)控加工的工藝設(shè)置，進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，生成NC加工程序。4研究了從NC加工程序到工業(yè)機(jī)器人控制指令之間的轉(zhuǎn)換過程。根據(jù)NC加工程序與工業(yè)機(jī)器人控制指令之間的信息對應(yīng)關(guān)系及工業(yè)機(jī)器人控制指令格式，利用VISUALC開發(fā)了轉(zhuǎn)換程序。5研究了工業(yè)機(jī)器人切削加工離線編程的加工仿真。在MATLAB軟件中通過切削加工軌跡信息獲取機(jī)器人任務(wù)要求，進(jìn)行機(jī)器人軌跡規(guī)劃，生成樣條函數(shù)，驅(qū)動(dòng)ADAMS中虛擬機(jī)器人模型運(yùn)動(dòng)，然后在后處理模塊中通過分析仿真結(jié)果來修正加工工藝參數(shù)設(shè)置，以優(yōu)化機(jī)器人控制指令。

簡介：工業(yè)企業(yè)對生產(chǎn)過程綜合信息需求的增加，促進(jìn)了分布式控制系統(tǒng)（DCS）的發(fā)展。多種不同的控制系統(tǒng)的使用增加了信息集成的難度，影響了企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通信接口技術(shù)有效地解決了不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通信問題。本文討論了新一代的DCS系統(tǒng)技術(shù)，分析研究了OPC、ODBC和UDP三種工業(yè)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的通信接口技術(shù)。詳細(xì)分析了OPC通信接口技術(shù)的需求分析和系統(tǒng)功能，提出了OPC接口軟件設(shè)計(jì)方案，對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理、規(guī)約調(diào)度線程、規(guī)約處理、日志管理等功能進(jìn)行了分析，完成了OPC接口軟件的設(shè)計(jì)和功能測試。論文對ODBC協(xié)議和UDP協(xié)議分別進(jìn)行了系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)處理流程分析，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的通信接口軟件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了ODBC和UDP通信接口功能，并完成了功能測試。所設(shè)計(jì)的三種通信接口軟件達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求，現(xiàn)已應(yīng)用集成了多種DCS系統(tǒng)的信息綜合系統(tǒng)，經(jīng)測試能長期穩(wěn)定的使用。

簡介：本課題是針對當(dāng)前建筑配料系統(tǒng)中通常采用傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀濟(jì)南新銳公司采用先進(jìn)的PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用了世界上技術(shù)先進(jìn)的德國西門子可編程控制器PLC和德國萬可公司的WAGOIOSYSTEM750現(xiàn)場總線輸入輸出系統(tǒng)等并結(jié)合國內(nèi)著名的組態(tài)監(jiān)控軟件SYNALL2000開發(fā)的PLC工業(yè)建筑混凝土配料攪拌現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)ALCM砼攪拌現(xiàn)場總線控制管理系統(tǒng)本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對建筑配料的連續(xù)自動(dòng)控制同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)更高的配料精度我們提出了開環(huán)控制與閉環(huán)控制相合的控制方案從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了開環(huán)控制與閉環(huán)控制相結(jié)合、順序控制和緊急聯(lián)鎖控制與連續(xù)過程控制相結(jié)合、本地控制與遠(yuǎn)距離控制相結(jié)合在實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)中針對工業(yè)配料自動(dòng)控制的要求和特點(diǎn)在開環(huán)控制基礎(chǔ)上加入了閉環(huán)控制從而在控制精度上得到了提高在實(shí)時(shí)性上也能滿足較高的控制要求采用的控制策略有開關(guān)量的開環(huán)校正控制、單回路PID控制等控制策略基本的控制算法PID控制通過用戶廠家半年的運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和較高的精度完全達(dá)到系統(tǒng)的預(yù)期要求為工業(yè)配料系統(tǒng)增加了新的成功范例FCS連續(xù)自動(dòng)配料系統(tǒng)以其較高的穩(wěn)定性較高的配料精度等諸多優(yōu)點(diǎn)使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到很大的提高同時(shí)由于引入了先進(jìn)的現(xiàn)場總線技術(shù)使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)得到了簡化方便了系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)試改變了過去于動(dòng)配料工作效率差耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力的痼疾大大提高了生產(chǎn)效率從而得到了顯著的經(jīng)濟(jì)效益

簡介：工業(yè)測量擬合與設(shè)備幾何要素分析是高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助課題“基于角度測量的工業(yè)設(shè)備位姿檢測技術(shù)的研究與系統(tǒng)構(gòu)建”（20093718110002）的子課題，主要研究檢測數(shù)據(jù)擬合處理與姿態(tài)分析的方法和程序?qū)崿F(xiàn)，以提高工業(yè)設(shè)備幾何要素分析的精度和效率。課題主要完成坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、擬合計(jì)算和位姿分析三個(gè)模塊的開發(fā)。理論研究方面，首先依據(jù)最小二乘擬合法，深入研究利用測量點(diǎn)三維坐標(biāo)求取被測物的特征點(diǎn)、特征線和特征面的實(shí)用算法，各類坐標(biāo)系的構(gòu)建及相互轉(zhuǎn)換方法，以及各種標(biāo)準(zhǔn)幾何體的擬合方法。再利用線性代數(shù)和解析幾何的相關(guān)知識(shí)，總結(jié)出各幾何要素之間空間位置與姿態(tài)關(guān)系的數(shù)學(xué)算法，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備幾何要素的量化分析。模塊開發(fā)方面，在VISUALBASIC60的開發(fā)環(huán)境下，采用MICROSOFTACCESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)、SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言和ADO數(shù)據(jù)連接技術(shù)等，開發(fā)出工業(yè)設(shè)備位姿檢測系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)分析模塊。該模塊可以根據(jù)實(shí)測情況對坐標(biāo)系進(jìn)行各種轉(zhuǎn)換操作、可以擬合生成幾種標(biāo)準(zhǔn)幾何體、并對幾何要素進(jìn)行各種姿態(tài)分析。數(shù)據(jù)分析模塊可以與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時(shí)連接并及時(shí)修改數(shù)據(jù)庫信息。實(shí)驗(yàn)分析表明，在測量目標(biāo)較多、數(shù)據(jù)處理較繁瑣的情況下，該模塊能體現(xiàn)測量系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理相結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢，并能達(dá)到較高的運(yùn)算效率。

簡介：交換技術(shù)的出現(xiàn)不僅提高了以太網(wǎng)的通信速率和帶寬，也為以太網(wǎng)支持工業(yè)通信提供了新的途徑。但是，將交換式以太網(wǎng)直接應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域還存在相當(dāng)多理論和實(shí)踐的問題。本文重點(diǎn)研究基于交換式以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)工業(yè)通信的相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù)，在深入分析面向工業(yè)通信的交換式以太網(wǎng)實(shí)時(shí)特性的基礎(chǔ)上，針對交換式以太網(wǎng)構(gòu)建控制網(wǎng)絡(luò)所存在的諸多理論和技術(shù)問題，從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面提出解決方案。主要研究工作如下（1）面向工業(yè)通信的交換式以太網(wǎng)實(shí)時(shí)特性分析。時(shí)延是影響控制網(wǎng)絡(luò)性能最主要的一個(gè)因素。針對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中最常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特性，基于統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)演算建立系統(tǒng)在不同調(diào)度策略下的時(shí)延模型。利用該模型計(jì)算控制網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)延分布和統(tǒng)計(jì)上界，并與確定性網(wǎng)絡(luò)演算得出的時(shí)延上確界進(jìn)行比較，評價(jià)該上確界的悲觀程度。（2）基于交換式以太網(wǎng)的控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化（靜態(tài)解決方案）。通過分析影響控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能的諸多因素及其內(nèi)在聯(lián)系，給出歸一化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化的評價(jià)指標(biāo)。將該問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問題，充分考慮到控制網(wǎng)絡(luò)的通信特點(diǎn)。提出改進(jìn)的擂臺(tái)賽算法用以構(gòu)造進(jìn)化群體的非支配集，并綜合運(yùn)用支配關(guān)系法和目標(biāo)函數(shù)組合求積法對個(gè)體進(jìn)行評價(jià)，以減小算法的開銷。實(shí)驗(yàn)研究表明最終解在流量本地化和均衡方面以及交換機(jī)物理端口使用率平衡方面，都較其他算法有著較大的改進(jìn)。此外，為實(shí)際控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題提出一個(gè)新性能指標(biāo)的估算方法。（3）面向?qū)崟r(shí)工業(yè)通信的交換機(jī)設(shè)計(jì)（基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)解決方案）。針對基于虛擬輸出排隊(duì)的輸入隊(duì)列交換機(jī)應(yīng)用于控制網(wǎng)絡(luò)所面臨的諸多困難，提出一種新的輸入隊(duì)列交換機(jī)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種基于記錄矩陣和需求矩陣的信元傳輸順序控制方案，解決了以往交換機(jī)中存在的信元行為及時(shí)延的不確定性問題。考慮控制網(wǎng)絡(luò)中的流量特征，還提出了兩級調(diào)度機(jī)制，鏈接調(diào)度提供了分級服務(wù)，交換調(diào)度實(shí)現(xiàn)了端口匹配。后者是一種分層的結(jié)構(gòu)性匹配調(diào)度算法，層數(shù)的設(shè)置提供了在調(diào)度率和復(fù)雜度之間折衷的手段。仿真實(shí)驗(yàn)證明，較現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)性調(diào)度算法，本算法具有更高的調(diào)度率，同時(shí)所提出的交換機(jī)結(jié)構(gòu)及其調(diào)度策略為控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信提供了確定性的實(shí)時(shí)保障。（4）分布式帶寬分配策略研究（基于端節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)解決方案）。交換式以太網(wǎng)應(yīng)用于控制領(lǐng)域所面臨的主要問題之一是如何以盡量小的代價(jià)來實(shí)現(xiàn)其支持典型的工業(yè)通信的目的。結(jié)合控制網(wǎng)絡(luò)的通信特點(diǎn)，提出了一套基于時(shí)隙的分布式帶寬分配策略。給出了節(jié)點(diǎn)通信任務(wù)和帶寬資源的模型、調(diào)度策略中信息傳輸?shù)目刂品椒ê驼{(diào)度算法。通過實(shí)驗(yàn)分析和比較，該策略在滿足了各通信任務(wù)實(shí)時(shí)需求的同時(shí)，解決了當(dāng)前分布式調(diào)度策略中存在的諸如不能靈活應(yīng)對通信任務(wù)頻繁變化、任務(wù)調(diào)度率和帶寬利用率低等問題。（5）交換式以太網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。以工業(yè)控制中的一個(gè)典型應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)控服務(wù)系統(tǒng)為對象，分析了網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中各通信任務(wù)之間以及通信任務(wù)與其他任務(wù)之間的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)問題，并通過實(shí)驗(yàn)證明了設(shè)計(jì)方案的有效性。

簡介：反向工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)以下簡稱反向設(shè)計(jì)是一門快速發(fā)展的新技術(shù)，是各學(xué)科交叉的前沿，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法不同，反向設(shè)計(jì)結(jié)合了測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理等快速發(fā)展的新技術(shù)，根據(jù)已有的產(chǎn)品獲得其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，不僅從技術(shù)上完成了傳統(tǒng)技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的功能，提供了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新方法，而且可以顯著提高設(shè)計(jì)的效率，縮短設(shè)計(jì)的周期。本課題研究內(nèi)容是通過對反向設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)的研究，綜合多種技術(shù)解決反向設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。重點(diǎn)是在采用非接觸式的激光掃描儀測量刀具表面，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)的同時(shí)，利用攝影測量學(xué)，獲取在刀具反向設(shè)計(jì)過程中必需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，借助刀具設(shè)計(jì)理論，重構(gòu)刀具表面，并進(jìn)行光順處理等，最后建立刀具的完整的CAD模型。點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取及預(yù)處理是整個(gè)反向設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，刀具關(guān)鍵數(shù)據(jù)獲取和曲面重構(gòu)則是整個(gè)反向設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。研究的成果在實(shí)際的刀具反向設(shè)計(jì)系統(tǒng)中得到了初步的應(yīng)用，本文給出了其具體實(shí)現(xiàn)的過程。

簡介：井筒作為礦井的咽喉其穩(wěn)定性至關(guān)重要與此同時(shí)井筒及工業(yè)廣場煤柱下壓煤量也較大。本論文針對香山公司工業(yè)廣場煤柱開采對副井筒的影響通過MATLAB軟件采用概率積分法對工業(yè)廣場及井筒移動(dòng)變形進(jìn)行了預(yù)計(jì)分析。同時(shí)采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件進(jìn)一步研究了不同井筒煤柱開采技術(shù)條件下井筒損害特征與規(guī)律?？宀蓵r(shí)上部井筒受圍巖下沉?xí)r的擠壓作用產(chǎn)生徑向壓縮變形下部受巖層向采空區(qū)傾斜的影響在圍巖的拉伸作用下產(chǎn)生徑向拉伸變形上部井筒隨巖層呈豎向拉伸變形但并未破壞下部井筒呈豎向壓縮變形部分區(qū)域?yàn)閴嚎s破壞。特殊開采時(shí)井壁只產(chǎn)生一定的變形和應(yīng)力集中現(xiàn)象但不會(huì)破壞。井筒煤柱開采時(shí)各因素對井筒影響程度的主次關(guān)系為方塊煤柱外至井筒保護(hù)煤柱內(nèi)煤層工作面的開采方式方塊煤柱尺寸方塊煤柱外至井筒保護(hù)煤柱內(nèi)煤層工作面的推進(jìn)方式閉合煤柱至方塊煤柱間煤層的開采方式。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查分析井壁破裂類型為豎向壓縮破壞和水平斷面破壞的綜合其主要原因是工作面的開采所引起的建井時(shí)的巖層不穩(wěn)定。破裂處圍巖“兩硬夾一軟”的層狀結(jié)構(gòu)使軟弱層豎向和水平壓力較大最終使井壁發(fā)生豎向壓縮破壞和水平斷面破壞這也正說明了井壁出現(xiàn)壓裂現(xiàn)象的同時(shí)其北側(cè)井壁破壞較為嚴(yán)重的原因。通過采用“錨桿金屬網(wǎng)加槽鋼”的治理方案井壁破裂問題得到了解決。

簡介：工業(yè)CT（COMPUTEDTOMOGRAPHY）技術(shù)是世界上公認(rèn)的最佳無損檢測手段之一，目前在國內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛，并在一些新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著愈加重要的作用。CT技術(shù)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用對工業(yè)CT的性能提出了更高的要求，包括CT成像精度、快速性、多任務(wù)性和可擴(kuò)展性等。作為工業(yè)CT關(guān)鍵技術(shù)的控制系統(tǒng)，其性能直接決定了上述要求能否實(shí)現(xiàn)。目前，國內(nèi)的工業(yè)CT控制系統(tǒng)難于在多軸同步時(shí)滿足高精度和快速性的要求，并且開發(fā)時(shí)間較長，不具備靈活的可構(gòu)建性。針對如何解決上述問題，論文對工業(yè)CT控制技術(shù)展開研究。論文首先分析了工業(yè)CT對控制系統(tǒng)的功能與性能要求，通過對目前幾種主流控制技術(shù)在工業(yè)CT中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析，提出了一種基于西門子SINUMERIK840D通用數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)CT控制技術(shù)，并作了可行性論證。設(shè)計(jì)了以840D為控制核心的模塊化控制平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了系統(tǒng)控制平臺(tái)。通過對工業(yè)CT典型二代、三代掃描控制方式進(jìn)行分析，研究了基于通用數(shù)控平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制方法，制定了采用SYNCHRONIZEDACTION和DIGITALNCKIO實(shí)現(xiàn)同步控制的策略。根據(jù)工業(yè)CT控制系統(tǒng)與上位機(jī)的通訊要求，對840D基本底層控件的調(diào)用方法和內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問途徑進(jìn)行了研究，采用了SIEMENSOEM二次開發(fā)軟件以及DDE技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)方式的CT掃描參數(shù)離線加載。通過采用基于控制功能劃分的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，完成了控制系統(tǒng)NC程序和PLC程序的設(shè)計(jì)。最后對數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SIMODRIVE611D的數(shù)字閉環(huán)控制單元進(jìn)行了分析，重點(diǎn)研究了閉環(huán)控制單元中的速度環(huán)和位置環(huán)，建立了全閉環(huán)位置控制的數(shù)學(xué)模型，在頻域和時(shí)域下對參數(shù)進(jìn)行了分析和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的控制性能。通過在控制平臺(tái)上對工業(yè)CT二代、三代掃描過程進(jìn)行測試，結(jié)果表明，提出的基于通用數(shù)控平臺(tái)的工業(yè)CT控制技術(shù)能夠滿足CT掃描過程中多軸聯(lián)動(dòng)以及對數(shù)據(jù)采集同步控制的要求，具有較高的控制精度和較好的實(shí)時(shí)性。同時(shí)，系統(tǒng)可靠性強(qiáng)、易于擴(kuò)展、可對應(yīng)用在不同領(lǐng)域的工業(yè)CT進(jìn)行靈活地構(gòu)建。

簡介：煤氣化不僅為中國未來能源產(chǎn)業(yè)提供了重要出路，而且也是當(dāng)前減少大氣污染的重要途徑。然而，目前所廣泛采用的流化床氣化爐普遍存在碳轉(zhuǎn)化率低、有效氣的產(chǎn)氣量低、能損耗大的問題。本論文針對此問題，一方面，通過研究氧氣煤比、蒸汽煤比、氣化爐負(fù)荷對氣化結(jié)果的影響，得出了煤氣化爐的最優(yōu)操作條件；另一方面，通過對流化床煤氣化過程簡化和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，構(gòu)建了可靠的工藝模型，預(yù)測了未知的灰熔聚粉煤氣化過程，為氣化設(shè)備的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了理論指導(dǎo)。本文對灰熔聚循環(huán)流化床的工業(yè)化運(yùn)行進(jìn)行了試驗(yàn)。主要考察了流化床煤氣化技術(shù)過程中氧煤比、汽煤比、氣化爐負(fù)荷等操作條件對氣化結(jié)果的影響。結(jié)果表明，隨著氧氣煤比的增加，氣化反應(yīng)溫度上升，煤氣產(chǎn)率增加，碳轉(zhuǎn)化率增加；在蒸汽煤比為1，加煤量8噸小時(shí)，最佳氧煤比為040NM3KG時(shí)，有效氣產(chǎn)氣量最大8100NM3H。氧煤比為039NM3KG時(shí)煤氣熱值出現(xiàn)最大值，最大熱值為7900KJNM3。在氧煤比保持不變的條件下，隨著蒸汽煤比增加，氣化反應(yīng)溫度降低，煤氣中二氧化碳濃度增高，一氧化碳濃度降低，氫氣濃度降低，煤氣有效成分逐漸降低。在蒸汽煤比為1，氣化溫度為1000℃時(shí)，最佳負(fù)荷范圍為89T粉煤H，最高的有效氣產(chǎn)氣率為101NM3KG。本文基于國內(nèi)外研究者對循環(huán)流化床氣化爐的模擬方法，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬合了碳轉(zhuǎn)化率動(dòng)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，結(jié)合物料平衡，能量平衡建立了動(dòng)力學(xué)修正的循環(huán)流化床煤氣化平衡模型。結(jié)果表明，在與試驗(yàn)相同的條件下，進(jìn)行的循環(huán)流化床煤氣化模擬計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。本文建立的數(shù)學(xué)模型是適宜的。在此基礎(chǔ)上，通過改變氣化過程的操作參數(shù)，對氣化爐的性能進(jìn)行了預(yù)測，分析預(yù)測了氧煤比、蒸汽煤比對煤氣組成、有效氣產(chǎn)氣量等指標(biāo)的影響。根據(jù)模擬預(yù)測的結(jié)果可得出，在蒸汽煤比為1時(shí)，隨著氧煤比的增加，有效氣產(chǎn)氣量先增加后減少，當(dāng)氧煤比值為042NM3KG時(shí)，有效氣產(chǎn)氣量存在最大值。氧煤比在039NM3KG時(shí)，煤氣熱值存在最大值。

簡介：在信息化和經(jīng)濟(jì)全球化的當(dāng)代工業(yè)設(shè)計(jì)日益滲透到人們社會(huì)生活的各個(gè)方面產(chǎn)品的市場競爭也變得愈來愈激烈。產(chǎn)品在市場上能否生存取決于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)劣市場調(diào)研作為工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟則顯得尤為重要。如何在海量的市場調(diào)研數(shù)據(jù)中挖掘出對工業(yè)設(shè)計(jì)有用的知識(shí)是市場調(diào)研的關(guān)鍵步驟?；诖吮菊撐闹攸c(diǎn)開展了對工業(yè)設(shè)計(jì)中市場調(diào)研數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的研究。論文以分析工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中市場調(diào)研環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)在深入研究了工業(yè)設(shè)計(jì)市場調(diào)研和數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)的基礎(chǔ)上基于可視化語言C和ACCESS數(shù)據(jù)庫利用數(shù)據(jù)挖掘中決策樹分類的C45算法、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘的APRII算法等開發(fā)了面向工業(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)IDDMS。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)連接、實(shí)時(shí)編輯查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并利用目前比較成熟的數(shù)據(jù)挖掘算法實(shí)現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計(jì)市場調(diào)研數(shù)據(jù)的分類、關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘使設(shè)計(jì)師能快速獲得所需知識(shí)。該數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)具備人性化的人機(jī)交互界面和開放性。它不僅簡便了市場調(diào)研數(shù)據(jù)的分析過程指導(dǎo)和輔助工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)而且該數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)通用性強(qiáng)通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換便能用于其它方面的數(shù)據(jù)挖掘。