飞机真火消防训练模拟控制系统设计与研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asherrrrr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着民航业蓬勃发展,由于各种原因造成飞机火灾的情况时有发生,因此高效安全的消防方式成为有待探讨的关键问题。因为仅依靠真实事故的消防经验是有限的,所以有必要建立一套逼真模拟飞机真实火灾环境的消防训练系统。目前国内飞机真火训练系统的研究尚未成熟,尤其在火源模拟技术及火势控制方面缺乏理论支撑。本文基于火灾数值模拟技术建立火灾训练模型,结合模型输出值提出燃气阀门开度调节的控制策略。根据训练要求,对控制系统软件程序及监控界面进行设计。首先,以飞机真火消防训练模拟器机舱内座椅火灾和舱外地面流淌火为研究对象,利用火灾数值仿真软件(Fire Dynamics Simulator,FDS)建立火灾仿真模型,基于仿真数据构建了多项式燃烧训练模型与灭火训练模型。针对所建立多项式灭火训练模型无法判别消防水是否作用于火点的局限性,提出了将火点温度、氧气浓度、水蒸气质量分数以及火源热释放速率作为评价消防水有效性的指标,并在不同火源功率、水枪喷射锥角、消防水流量的灭火工况下构建多组火灾仿真场景,验证了消防水有效性评价指标的合理性。搭建了基于FDS仿真数据驱动的BP神经网络灭火训练模型,并验证了模型的预测准确性,为真火消防控制系统设计提供了支持。然后,对消防训练时火点火势调节问题进行研究,提出了将模糊神经网络PID技术应用于火点燃气阀门开度的控制。结合上述火灾训练模型设定值,通过下位机实时采集火场数据来调节燃气阀门开度达到火势调节的目的。在Simulink环境下搭建模糊神经网络PID控制系统仿真模型,验证了通过该控制方法调节燃气阀门开度可以快速且稳定的达到系统设定温度值。最后,根据训练需求,对系统下位机软件控制策略及上位机监控系统进行设计。首先,对控制系统总体控制架构进行概述,采用了SIMATIC_STEP7_V5.6软件对系统控制程序进行设计,包括初始自检、火点选择、火点燃烧及灭火训练等程序。然后基于上位机WinCC设计了对应的监控界面。最后利用OPC技术实现Matlab与WinCC数据交互,解决控制算法及训练模型在控制系统中实现的问题。
其他文献
目的:3D打印技术制备多孔生物陶瓷支架已成为制备骨修复材料的常用方法之一。如何在预期的时间内优化支架的成分分布和微孔结构,实现对生物降解(离子释放)的调控,促进骨缺损修复,仍是一个挑战。本研究提出了一种制备多孔核壳结构支架的新方法,旨在研究不同摩尔浓度的掺镁硅酸钙(x%Mg-doped wollastonite,CSiMgx)的组分分布和微孔结构对支架整体的物理化学性能及体内骨缺损的再生修复能力的
学位
航班和通航机场数量不断增加,跑道安全尤为重要。然而,冬季跑道积冰对飞机起降和航班延误带来严重隐患,精准的跑道积冰主动预警手段是克服上述隐患的有效方法。设计一种埋地式主动降温装置,主动降温提前确定未来短时间后跑道表面的结冰状态,并结合积冰检测手段实现跑道积冰预警功能。论文的主要内容如下:首先,根据ICAO相关技术手册设计主动降温装置。以热电制冷器(TEC)为装置的核心制冷器件,计算选出符合要求的TE
学位
电机是全电刹车系统中产生制动力矩的核心部件,其安全性、快速性和稳定性对于刹车系统的性能有着举足轻重的影响,开关磁阻电机(SRM)因其优秀的可靠性逐渐在航天航空领域中被应用。本文以用于全电刹车的SRM为研究对象,针对SRM本身双凸极结构所带来的转矩脉动和模型非线性问题,基于转矩分配函数(TSF)和滑模控制设计SRM控制策略。首先,为了高效并且贴近真实运行情况的对系统进行仿真,有效提升系统设计和测试验
学位
目的:白细胞介素-17(interlukin-17,IL-17)是Th17细胞产生的促炎细胞因子,在骨代谢中发挥着重要作用,但其引起骨质破坏的确切机制尚未完全阐明。本研究主要探讨IL-17对原代成骨细胞焦亡活动的影响。方法:采用酶消化法分离乳鼠原代细胞,以成骨诱导培养基培养,并通过茜素红染色鉴定乳鼠原代成骨细胞。在成骨诱导培养基环境下,以不同浓度IL-17(0 ng/m L,5 ng/m L,50
学位
研究背景:阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性记忆下降,认知功能减退以及行为改变为主要临床表现的神经退行性疾病。许多研究表明,β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)参与了AD的主要病理进程。Aβ过度沉积和Tau蛋白过度磷酸化可产生脑内细胞外老年斑(senile plaque,SP),导致神经原纤维缠结和大量神经元丢失。AD病理在认知缺陷出现的多年前就可能发
学位
在国家基础工程建设迅速发展、社会经济的高速发展的大背景下,各项生产活动对钢铁板材的需求不断攀升。钢板编号(以下简称钢板号)是钢板生产过程中标注的唯一编码,是企业为每块板材而标注一串数字字符文本。该编号体现了钢板的生产工序、钢材材质、制造环节、生产用途等信息,在钢板品质追踪、质量溯源和库存管控方面具有非常重要的意义。当板号记录发生错误时,生产流程繁琐、巨量的钢板生产线上会有错误跟踪信息、板材丢失、物
学位
目的:了解替加环素耐药基因tet(X)及其变异体在临床菌种的分布和流行趋势,研究携带tet(X)及其变异体菌株的耐药表型和分子特征,以阐明tet(X)及其变异体潜在的起源、进化和传播,为替加环素耐药基因tet(X)及其变异体的干预防控策略提供科学依据。方法:本研究收集了从1994年至2019年临床分离的非重复革兰阴性菌6689株,其中浙江大学医学院附属第二医院从1994年至2019年分离的菌株为3
学位
随着民用航空运输业的蓬勃发展,国内航空公司运输规模的持续增长和资源保障能力的不足逐渐成为行业发展所面临的主要矛盾。在推动中国民航业向高质量发展转变的重要历史阶段上,传统的航材资源保障模式具有高库存成本、低周转率、多方主体利益关系复杂的特点,难以满足航材保障部门的需求,亟需优化。航材共享作为航材保障降本增效的重要抓手,对民航业的发展意义重大。为了顺利推动航材共享联盟的发展,提高航材保障服务质量,从航
学位
背景:七氟烷后处理(sevoflurane postconditionning,SPost C)能有效减轻心脏缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤,但其心肌保护作用机制尚不完全清楚。越来越多的研究表明micro RNAs是缺血性心脏病的潜在治疗靶点,其中micro RNA130(mi R-130)已被证明与心肌细胞的增殖凋亡及血管生成有关,同时调节多种心血管疾病的发
学位
在工业过程控制、机械臂控制、无人机控制等实际的系统中,大部分被控对象都是非线性的,它们一般具有高阶、耦合性强以及易受外界扰动影响的特点,同时难以针对它们建立准确的数学模型,如何对这类非线性系统进行控制一直是控制领域的一个难点问题。而目前实际的控制系统仍普遍采用PID控制器对系统进行控制以达到期望的状态。但是随着工业化复杂程度的提高,PID控制器已无法满足系统较高控制精度和控制效率的要求。同时,现代
学位