收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

建筑火灾模拟试验智能测控系统开发和研究

赵望达  
【摘要】: 火灾,特别是建筑火灾对人类生命财产的损害是有目共睹的。为了研究建筑火灾发生、发展以及产生破坏的机理,有必要建立一套建筑火灾模拟试验系统对各种建筑构件在明火的作用下力学性能变化进行模拟测试。而测试的模拟升温过程必须严格符合ISO834国际标准。本论文围绕“建筑火灾模拟试验智能测控系统开发和研究”开展了深入的理论和试验研究工作。主要研究内容包括: (1)开发设计了一套包括立式炉、卧式炉、液化气供气系统、点火装置和建筑构件加压装置的火灾模拟试验系统。其创新性特点一是采用液化气加热方式,最大限度地模拟了实际建筑火灾明火升温的特性;二是研制的智能测控系统,满足了建筑火灾模拟试验对多种类建筑构件测试的机动性、综合性和可靠性要求。 (2)提出了一个适合火灾模拟试验系统炉温估计的基于主元分析和径向基函数神经网络的软测量模型,解决了火灾模拟试验中炉温在线估计的难题。对于总共采集的119组18路数据,将80组用于主元分析和RBF神经网络初试化训练,确定较为理想的中心距离、权值和隐层数,经MATLAB程序对余下的39组数据用训练好的软测量模型进行测试,构建了在线的炉温估计模型。给出该软测量模型与加权平均方法的估计结果对比,表明了论文设计的软测量模型在炉温估计精度和稳定性方面比常规的加权平均方法有着明显优越性。 (3)提出了一种新颖的基于模糊专家PID控制的复合智能控制器结构。深入研究了PID控制器3个参数K_P、K_I、K_D与控制器特性动态和稳态特性的关系,提出了智能在线整定K_P、K_I、K_D参数的方法。进行了专家模糊PID控制器同常规PID控制器控制效果对比试验,从给出的5个时段的对比曲线可以看出,设计出的智能专家PID控制比常规PID控制在静态误差和稳定性等方面有着明显的优势。给出了炉温升温实测结果同标准值的对比曲线。证明炉温控制效果完全符合国际标准ISO834要求,控制精度和稳态误差等性能指标优于设计要求。 (4)提出了一种融合热电偶、热电阻和DS18B20数字温度传感器等不同等级温度参数的虚拟仪器数据采集系统结构。研制开发了兼具串行通信和增强型EPP并行通信模式带多台单片机和工控机硬件结构的54路温度采集处理系统。 (5)开发了应用Visual Basic 6.0、单片机汇编语言、FRANKLIN C语言和MATLAB语言等多开发平台工具的独特的软件系统。整个软件系统包括炉温数据采集软件、通信接口软件、软测量软件、神经网络的MATLAB训练软件、智能模糊专家PID控制器软件以及试验流程管理软件等子系统。 (6)提出了一种预埋温度传感器进行温度实测并同温度场计算方法进行对比的新颖的试验研究方法。从理论和试验角度分析了建筑构件在火灾模拟试验炉中的温度场分布,并同测试温度数据进行比较,给出了各测点的对比曲线结果。证实了所开发的建筑火灾模拟试验系统进行建筑构件火灾性能测试的有效性、实用性和先进性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马高伟;杨耀权;王建;;基于嵌入式的软测量仪表的开发[J];电力科学与工程;2011年04期
2 杨马英;周芳芹;李军;;基于Elman神经网络的城市污水处理水质参数软测量[J];东南大学学报(自然科学版);2006年S1期
3 付丽辉;周西峰;;基于改进型神经网络的软测量模型的建立与应用[J];电子工程师;2007年12期
4 李燕红;纪建军;田慧欣;肖冬;;基于信息融合ELM神经网络的LF炉钢水温度软测量新方法[J];电子测量与仪器学报;2009年S1期
5 李睿;侯宇;刘淑聪;赵国星;刘国豪;许铁;;基于神经网络的泵机组运行效率研究[J];石油石化节能;2011年04期
6 曹玉波;黄河清;翟玉文;王雪晶;;重整加氢汽油干点软测量应用研究[J];吉林化工学院学报;2006年01期
7 赵起;王贵成;王晓健;韩瑜;张占胜;王兰刚;;谷氨酸发酵过程菌体浓度监测系统的设计[J];发酵科技通讯;2010年02期
8 张耿;苗丽;孙振伟;;阳极焙烧中温度的软测量[J];微计算机信息;2008年04期
9 滕金玉;于洋;;烧结过程透气性指数的神经网络软测量模型的研究[J];沈阳航空工业学院学报;2006年01期
10 贺晓春;;基于灰关联分析方法[J];微计算机信息;2011年01期
11 王玉梅;工业生产的自动监控系统设计[J];山东纺织经济;2005年05期
12 郭鹏,韩璞;一种新型神经网络智能PID控制器的仿真研究[J];自动化与仪表;2001年02期
13 王宁会,刘敏;神经元网络软测量技术的研究进展[J];控制工程;2003年01期
14 王宁会,刘敏;神经元网络软测量技术的进展[J];自动化与仪表;2003年01期
15 胡燕瑜,桂卫华,唐朝晖;高温金属流体的测量与控制系统[J];冶金自动化;2004年02期
16 王书海,冉海潮,孙丽华,赵层;基于DCS的联合制碱过程控制系统[J];仪器仪表学报;2002年S1期
17 赵望达;徐志胜;吴敏;段方英;;火灾模拟实验智能测控系统[J];中南大学学报(自然科学版);2005年06期
18 冉海潮,李永伟,薛增涛;联合制碱过程的自动控制系统[J];河北科技大学学报;2003年01期
19 李艳,朱学峰;基于神经网络的软测量技术[J];广东自动化与信息工程;1999年03期
20 王勇;刘保军;李琛;;软测量技术的新进展及其在火电厂热工过程中应用[J];长春工程学院学报(自然科学版);2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙蕾;王贵成;王海军;;谷氨酸发酵过程菌体浓度的监测方法研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
2 康萍;白美卿;;冲击加热中钢坯温度的软测量研究[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1999年
3 韩璞;郭鹏;;一种新型神经网络智能PID控制器的设计[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
4 杨马英;周芳芹;李军;;基于Elman神经网络的城市污水处理水质参数软测量[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
5 李燕红;纪建军;田慧欣;肖冬;;基于信息融合ELM神经网络的LF炉钢水温度软测量新方法[A];2009安捷伦科技节论文集[C];2009年
6 侯艳芳;冯红梅;;基于神经网络的调制识别算法的研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
7 沈建荣;杨林泉;陈琳;;神经网络的稳定性判据与区域经济结构调整[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
8 石山铭;李富兰;丁俊丽;;神经网络的知识获取[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第1卷)[C];1991年
9 吴清烈;徐南荣;;基于神经网络的一种多目标决策方法[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
10 李晓钟;汪培庄;罗承忠;;神经网络与模糊逻辑[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第五届年会论文选集[C];1990年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵望达;建筑火灾模拟试验智能测控系统开发和研究[D];中南大学;2006年
2 鄂加强;铜精炼炉操作优化与智能控制应用研究[D];中南大学;2004年
3 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
4 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
6 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
7 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
8 杜文斌;基于神经网络的冠心病证候诊断标准与药效评价模型研究[D];辽宁中医学院;2004年
9 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
10 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘加森;污水处理软测量技术应用及生产管理信息系统的开发[D];昆明理工大学;2006年
2 吴连印;醇酮装置初级脱烷塔的过程控制算法研究[D];沈阳工业大学;2005年
3 蒋卫;基于内阻测试的PEM燃料电池湿度控制系统设计[D];武汉理工大学;2009年
4 王阳;消除隐层冗余信息的改进神经网络及应用[D];华东理工大学;2012年
5 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
6 刘兰兰;基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺参数优化研究[D];山东大学;2011年
7 田鹏明;基于神经网络的振动主动控制研究[D];太原理工大学;2012年
8 姜宇;发动机裂解设备故障诊断技术的研究[D];吉林大学;2012年
9 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
10 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
2 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
3 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
4 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
5 高斌宇;构建配套的科研试验系统[N];解放军报;2006年
6 本报首席记者 任荃 实习生 史博臻;轨交“神经网络”触动创新神经[N];文汇报;2011年
7 计算机世界实验室 韩勖;当布线系统遭遇神经网络[N];计算机世界;2009年
8 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
9 谭薇;“潮湿计算机”:拥有人类智慧的超级大脑[N];第一财经日报;2010年
10 马占云 吴姬昊;多功能模拟钻井试验台架建成[N];中国石化报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978