📄Работа №202745
Тема: Методы обработки результатов динамических измерений в условии неполной исходной информации при наличии шума
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Программирование
Объем:
105 листов
Год:
2019
Просмотров:
53
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ПОГРЕШНОСТЬ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ РАСХОДОМЕРОВ 7
1.1 Элементы теории 8
1.2 Основные типы расходомеров 15
1.3 Принцип действия кориолисового расходомера 17
1.4 Основные типы кориолисовых расходомеров 21
1.5 Описание экспериментальной установки 25
Выводы по первой главе 33
2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОЛЕБАНИЯХ 34
2.1 Параметрические колебания 34
2.2 Вынужденные колебания линейной системы с одной степенью свободы .... 48
Выводы по второй главе 60
3 ПОПЕРЕЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ 61
3.1 Основные допущения и уравнение поперечных колебаний линейной
системы 61
3.2 Краевые и начальные условия 64
3.3 Собственные формы колебаний линейной системы и функции, их
определяющие 66
Выводы по третьей главе 70
4 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗ КОЛЕБАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБЫ ПРИ
ИМПУЛЬСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ 71
4.1 Постановка задачи 71
4.2 Вычислительная схема метода 73
4.3 Вычислительный эксперимент 75
Выводы по четвертой главе 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 103
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ПОГРЕШНОСТЬ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ РАСХОДОМЕРОВ 7
1.1 Элементы теории 8
1.2 Основные типы расходомеров 15
1.3 Принцип действия кориолисового расходомера 17
1.4 Основные типы кориолисовых расходомеров 21
1.5 Описание экспериментальной установки 25
Выводы по первой главе 33
2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОЛЕБАНИЯХ 34
2.1 Параметрические колебания 34
2.2 Вынужденные колебания линейной системы с одной степенью свободы .... 48
Выводы по второй главе 60
3 ПОПЕРЕЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ 61
3.1 Основные допущения и уравнение поперечных колебаний линейной
системы 61
3.2 Краевые и начальные условия 64
3.3 Собственные формы колебаний линейной системы и функции, их
определяющие 66
Выводы по третьей главе 70
4 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗ КОЛЕБАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБЫ ПРИ
ИМПУЛЬСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ 71
4.1 Постановка задачи 71
4.2 Вычислительная схема метода 73
4.3 Вычислительный эксперимент 75
Выводы по четвертой главе 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 103
📖 Аннотация
В данной работе исследуются методы обработки результатов динамических измерений в условиях неполной исходной информации при наличии шума на примере задачи повышения точности кориолисовых расходомеров. Актуальность исследования обусловлена критической важностью надежного и точного контроля расхода жидкостей и газов в трубопроводных системах для решения задач ресурсосбережения, где внешние вибрации искажают измерения, приводя к значительным погрешностям. Основным результатом является разработка и валидация математической модели поперечных колебаний трубы с потоком, на основе которой создан численный метод определения функции колебаний и разности фаз её элементов, что является ключевым для работы расходомера; проведен анализ влияния параметров модели и шума на точность метода, подтвержденный вычислительными экспериментами и сравнением с тестовыми функциями. Научная значимость работы заключается в развитии методик анализа динамических систем при неполных данных, а практическая – в создании алгоритмической основы для повышения помехоустойчивости и точности кориолисовых расходомеров, что подтверждено регистрацией программы для ЭВМ. Теоретической основой послужили фундаментальные работы по механике колебаний С.П. Тимошенко, исследования по взаимодействию потока и конструкции М.П. Пайдуссиса, а также современные исследования прямых и обратных задач изгиба трубопроводов М.А. Ильгамова и проблемы границ устойчивости кориолисовых расходомеров Дж. Кутина и И. Байсича.
📖 Введение
В настоящее время одной из актуальных задач в области ресурсосбережения является проблема эффективности контроля расхода жидкостей и газов в трубопроводах. Контроль осуществляется посредством кориолисовых расходомеров. Принцип работы датчика учета основан на разности фаз колебаний участков труб трубопровода, по которым движется среда. Разность фаз определяется из характеристик поперечных колебаний трубы, по которой движется поток жидкости. Построение математической модели процесса поперечных колебаний базируется на результатах, представленных в работах [1, 2]. Развитию и исследованию методов определения характеристик колебаний трубы посвящены работы [3-5]. Причиной возникновения колебаний являются движение среды внутри трубы и внешние воздействия. Внешние воздействия порождают дополнительную вибрацию в трубах, которая может привести к искажению показаний расходомера, нарушению герметичности, расшатыванию опор и другим негативным последствия. Исследованию влияния внешних воздействий на результаты измерений посвящены работы [6, 7]. В данных работах исследуются зависимости колебаний участков труб трубопровода от скорости потока жидкости, места приложения силы, а также параметров трубы и жидкости.
Динамические измерения связаны в первую очередь с изучением закономерностей протекания физических процессов в исследуемых объектах. Поэтому роль динамических измерений особенно велика в областях науки, связанных с исследованием структуры материи, анализом и синтезом новых веществ и материалов, изучением объектов в экстремальных условиях, и так же, в отраслях техники и производства, для которых характерно создание новых технологических процессов, испытание новых машин, приборов и аппаратов.
Не лишним будет заметить, что нахождение оценок динамических характеристик систем (электрических, механических) - задача всегда трудоемкая и требующая значительных затрат. И, скажем, при серийных испытаниях новых устройств (систем) большую роль играют быстрота и затраты на аттестацию устройств.
Целью работы является разработка метода обработки результатов динамических измерений в условии неполной исходной информации при наличии шума [1,2].
Задачи данной работы заключаются в:
1. валидации математической модели колебаний трубы;
2. разработке численного метода определения функции колебания и определения разности фаз колебаний элементов трубы;
3. исследование влияния различных параметров модели на результаты работы метода;
4. проведении сравнительного анализа численного решения с тестовыми функциями на основе имитационного моделирования;
5. получении результатов вычислительных экспериментов по нахождению разности фаз для измерения расхода жидкости с помощью кориолисового расходомера.
Актуальность задач, возникающих в инженерной практике при проведении динамических измерений, определяется необходимостью поиска их решения для условий, приближенных к условиям применения систем.
При этом актуальность данной темы определяется еще необходимостью увеличения достоверности измерений в динамическом режиме при сохранении требуемого уровня оценивания метрологических характеристик. Так использование эталонных градуировочных средств практически не всегда возможно: такие средства, в ряде случаев имеются в стране в единичных экземплярах.
Научная новизна работы заключается в том, что предложен новый метод определения функции колебания и определения разности фаз колебаний, основой которого служит конечно-разностный подход.
Практическая значимость: результаты предложенного метода являются основой для измерений расхода жидкости с помощью кориолисового расходомера.
Динамические измерения связаны в первую очередь с изучением закономерностей протекания физических процессов в исследуемых объектах. Поэтому роль динамических измерений особенно велика в областях науки, связанных с исследованием структуры материи, анализом и синтезом новых веществ и материалов, изучением объектов в экстремальных условиях, и так же, в отраслях техники и производства, для которых характерно создание новых технологических процессов, испытание новых машин, приборов и аппаратов.
Не лишним будет заметить, что нахождение оценок динамических характеристик систем (электрических, механических) - задача всегда трудоемкая и требующая значительных затрат. И, скажем, при серийных испытаниях новых устройств (систем) большую роль играют быстрота и затраты на аттестацию устройств.
Целью работы является разработка метода обработки результатов динамических измерений в условии неполной исходной информации при наличии шума [1,2].
Задачи данной работы заключаются в:
1. валидации математической модели колебаний трубы;
2. разработке численного метода определения функции колебания и определения разности фаз колебаний элементов трубы;
3. исследование влияния различных параметров модели на результаты работы метода;
4. проведении сравнительного анализа численного решения с тестовыми функциями на основе имитационного моделирования;
5. получении результатов вычислительных экспериментов по нахождению разности фаз для измерения расхода жидкости с помощью кориолисового расходомера.
Актуальность задач, возникающих в инженерной практике при проведении динамических измерений, определяется необходимостью поиска их решения для условий, приближенных к условиям применения систем.
При этом актуальность данной темы определяется еще необходимостью увеличения достоверности измерений в динамическом режиме при сохранении требуемого уровня оценивания метрологических характеристик. Так использование эталонных градуировочных средств практически не всегда возможно: такие средства, в ряде случаев имеются в стране в единичных экземплярах.
Научная новизна работы заключается в том, что предложен новый метод определения функции колебания и определения разности фаз колебаний, основой которого служит конечно-разностный подход.
Практическая значимость: результаты предложенного метода являются основой для измерений расхода жидкости с помощью кориолисового расходомера.
✅ Заключение
В ходе данной работы проведена валидация математической модели колебаний трубы; разработан численный метод определения функции колебания и определения разности фаз колебаний элементов трубы; исследовано влияния различных параметров модели на результаты работы метода; проведен сравнительный анализ численного решения с тестовыми функциями на основе имитационного моделирования. По окончанию вычислительных экспериментов был сделан вывод о возможности определения функции колебаний из предложенной системы дифференциальных уравнений, используя явную схему, и фазы колебаний были найдены. Результаты разработанного метода являются основой для измерений расхода жидкости с помощью кориолисового расходомера.
Результаты данной работы прошли апробацию в ходе международной конференции. На разработанный метод было получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ Приложение 1.
Результаты данной работы прошли апробацию в ходе международной конференции. На разработанный метод было получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ Приложение 1.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.