蔡文剑
- 作品数：9 被引量：21H指数：3
- 供职机构：南洋理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金陕西省科学技术研究发展计划项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术一般工业技术动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 斜向和纵向紧凑微流化床设计及其性能
- 2016年
- 在利用固体吸附剂进行CO2捕集系统中，为了降低反应器的压降和提高吸附剂利用率，提出两种新型的斜向紧凑微流化床（oblique compact micro fluidized beds, OCMFB）和纵向紧凑微流化床（vertical compact micro fluidized beds, VCMFB或CMFB）反应器。通过装载固体吸附剂，通过捕集体积分数为0．5％的CO2对两种反应器的性能进行研究，并与传统径向流固定床（radial flow fixed bed, RFFB）反应器进行对比。试验结果表明：由于吸附剂在OCMFB和CMFB中处于流化态，在RFFB中处于静态，从而得到OCMFB反应器压降为CMFB反应器的82％，与RFFB反应器相比压降降幅为14％～323％；CMFB反应器的CO2吸附穿透时间为OCMFB反应器的109％，与RFFB反应器相比增幅为44％。经过10次CO2捕集循环，与RFFB反应器相比，OCMFB和CMFB反应器的吸附剂磨损相当，但CO2吸附性能更稳定。
- 李晓飞王雷贾磊蔡文剑
- 关键词：CO2捕集固体吸附剂流化床
- 一种积分过程PID自整定方法被引量：6
- 2008年
- 针对积分加滞后过程,提出了一种设定值加权的PID控制器参数自整定方法,并且针对该方法定义了一种鲁棒性能指标.首先引入一种内部反馈结构,利用内部反馈结构中的比例控制器将积分过程转换为广义稳定过程,这就使得普通PID控制器设计方法可以在积分过程中得以应用.利用该方法并基于该鲁棒指标设计的控制器一方面克服了传统PID控制方法在控制积分过程时存在的结构上的缺陷,同时又提高了系统的鲁棒性和控制性能,仿真结果也表明基于本方法整定的控制器的控制效果要优于其它方法.
- 赵永国贾磊蔡文剑
- 关键词：PID控制器自整定积分过程鲁棒性
- 多模型控制策略在化石燃料发电机组上的应用(英文)
- 2011年
- 火力发电厂中广泛使用的化石燃料发电机组(FFPU)具有非线性、强耦合、参数随工况变化等复杂特性,依据单个工作点处的线性模型设计的多变量控制策略常常导致控制效果不佳,甚至系统不能稳定运行。针对该问题,本文提出了一种有效的多模型控制策略,以改善FFPU大工况范围运行时的控制性能。首先,通过定义归一化特征值作为系统非线性测度,将FFPU工作运行区间划分成多个局部模型区域,在每个区域用线性模型表征系统特性;随后,根据每个局部区域的线性模型,实施一种基于FFPU特性而设计的包含静态前馈、PD前馈和模糊解耦的混合解耦补偿,进而采用模糊PID结构设计分散控制器;最后,依照电力负载跟随调度策略,模糊加权局部控制器得到全局控制器输出,使得系统在大工况范围运行时平滑切换。为实现该控制策略,采用了双层控制结构:上层为监督控制层,作用是根据负载要求进行设定点调度以及进行局部控制器的模糊切换;下层为直接控制层,实施混合解耦补偿和各回路的模糊PID控制。仿真表明,所提出的控制策略性能良好且实用有效。
- 罗运辉刘红波贾磊蔡文剑
- 关键词：多模型控制
- 多变量解耦双自由度PID控制系统设计被引量：6
- 2010年
- 为了解决多变量时滞过程解耦器结构复杂且不能解析设计、控制器不易兼顾控制性能和鲁棒性的问题,提出一种新的解耦双自由度PID控制系统设计方法.针对时滞过程改进了Cai所提出的正则化解耦方法:从能量功率谱的角度重新解释并构造结构简单的解耦矩阵;将系统解耦成单回路后,采用双自由度PID结构设计各回路控制器.典型工业过程实例验证了设计的简单性和性能的有效性.采用该方法,解耦传递函数矩阵可以解析求解,双自由度PID控制器能够有效改善各回路高频段的解耦性能,获得良好的设定值跟踪性能和扰动抑制能力,并且可以方便地应用于控制现场.
- 罗运辉刘红波贾磊蔡文剑
- 关键词：多变量系统解耦PID控制
- 船载GT-sCO_(2)双布雷顿联合循环经济分析与多目标优化被引量：2
- 2023年
- 为了进一步提高船载动力系统中燃气轮机的效率且降低能源消耗与经济成本,本文对由燃气轮机循环与超临界二氧化碳循环组成的双布雷顿联合循环系统GT-sCO_(2)进行了热力性能与经济性能的分析与优化。对拟建系统进行了[火用]经济分析,选取6个决策变量并研究参数对[火用]效率和单位电力成本两个目标函数的影响。采用基于非支配排序遗传算法的多目标优化方法,对联合循环进行优化以获得最优的系统参数。结果表明,在设计工况下,相对于单一的燃气轮机循环,GT-sCO_(2)联合循环净功率增加了29.44%,[火用]效率提高了29.21%,单位电力成本降低了6.2%,联合循环从热力性能和经济性能上都具有明显优势。联合循环各部件的[火用]损失之和约占总输入[火用]的31.66%,[火用]损失成本占总成本的69.85%,需要优化关键部件的热力参数以提高循环的[火用]经济性。通过控制变量进行的参数研究结果表明,系统[火用]效率及单位电力成本具有不同决策变量的最优值。多目标优化获得联合系统最佳的[火用]效率为48.44%,最佳的单位电力成本为0.292 6元/(kW·h),循环的净输出功率为42 804 kW。本文从热力性和经济性的角度为船舶燃气轮机循环及其余热回收循环的联合性能研究提供参考。
- 王群姜悦茂王哲韩凤翚纪玉龙蔡文剑
- 关键词：燃气轮机循环多目标优化
- 基于Internet的PID自整定系统及其应用
- 2008年
- 介绍了一种先进的基于Internet的PID控制器自整定系统,并详细叙述了本系统在HVAC系统中的应用。该系统可以在远程计算机上运行,也可以在与过程相连的装有数据采集卡的本地计算机上运行。为了使不同动态特性的过程都能够获得较好控制性能,系统集成了4种过程辨识方法及5种PI/PID整定方法。实验结果表明,该自整定系统在HVAC系统应用中表现出较好的控制效果和较强的灵活性。
- 赵永国贾磊蔡文剑
- 关键词：PID控制自整定HVAC系统动态特性
- 低浓度CO_2捕集斜向紧凑微型流化床的设计及性能
- 2016年
- 为高效节能地利用固体吸附剂进行低浓度CO_2捕集,提出了一种低压降和高吸附剂利用率的新型斜向紧凑微型流化床(OCMFB)反应器.通过CO_2捕集实验,对OCMFB反应器与径向流固定床(RFFB)反应器、径向吸附器(RA)和流化床(FB)反应器的性能进行了对比研究.实验结果表明:与RFFB,RA和FB反应器相比,OCMFB反应器床道流化性和低进气速度的优势使压降最大降幅分别达到60%,56%和63%,CO_2穿透吸附时间分别增加了42%,35%和8%,饱和时间分别缩短24%,20%和15%;经过10次CO_2捕集循环后,OCMFB反应器与RFFB和RA反应器相比,吸附剂磨损基本相当,与FB反应器相比,吸附剂磨损明显减小;OCMFB反应器表现出比RFFB,RA和FB反应器更稳定的CO_2吸附性能.
- 李晓飞王雷贾磊蔡文剑
- 关键词：CO2捕集流化床
- 两输入两输出(TITO)系统的基于频域的闭环辨识方法
- 2009年
- 提出了一种面向工程应用的两输入两输出(TITO)过程的在线闭环辨识方法。该方法首先通过两个设定值阶跃测试估出频率响应,然后再通过在频域中多个点处模型匹配辨识出过程的传递函数矩阵。该辨识方法只需要过程的输入输出响应数据,不需要过程动态特性的先验知识。典型的TITO过程的仿真结果证明了该方法的有效性和实用性。
- 赵永国贾磊蔡文剑
- 关键词：计算机应用频率响应
- 一种新的喷射器模型及其实验验证被引量：7
- 2008年
- 根据喷射器内的湍流流动特征,引入临界圆的概念,即引射流体在混合腔入口处马赫数为1的位置;依据管内流动的速度分布特点,定义了一个二维速度分布函数来近似喷射器内的实际速度分布;利用喷射器的进出口能量平衡方程,建立了一种新的喷射器模型.模型的计算过程非常简单,不需要迭代计算.相比于现有的一维喷射器模型,采用二维速度分布函数的新模型具有较高的精度,同时它只含有8个代数方程,有结构简单和便于应用的优点.采用低沸点的R141B作为工质,建立了一个喷射制冷循环的实验平台.实验验证结果显示,新模型预测引射系数的最大误差仅为-6.03%,因此可以用于对喷射器的性能进行仿真和预测.
- 祝银海厉彦忠鱼剑琳蔡文剑
- 关键词：制冷喷射器
