工作报告之开题报告与文献综述.docx
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工作报告之开题报告与文献综述
开题报告与文献综述
【篇一:
范例-开题报告及文献综述】
硕士学位论文开题报告及文献综述
课题名称
学号
姓名学院
学科专业指导教师
机械与储运工程学院
完成时间:
2012年01月13日
目录
开题报告..........................................................................................................................................1
一.课题来源及研究意义......................................................................................................1
1.1课题来源....................................................................................................................1
1.2研究意义....................................................................................................................1
二.国内外研究现状及不足.................................................................................................2
2.1离心泵故障状态监测现状........................................................................................2
2.2管道泄漏检测研究现状............................................................................................3
2.3存在的不足................................................................................................................4
三、研究内容与技术路线...................................................................................................6
3.1论文主要研究内容....................................................................................................6
3.2论文采用的技术路线................................................................................................6
四、预期研究成果...............................................................................................................7
一、引言...............................................................................................................................9
1.1油气能源的重要性...................................................................................................9
1.2管道的特点及应用.................................................................................................10
1.3设备系统的故障耦合作用......................................................................................12
二、离心泵的结构、工作原理及主要故障形式.............................................................13
2.1离心泵的基本构造及工作原理..............................................................................13
2.2离心泵的性能参数及曲线......................................................................................15
2.3离心泵常见故障分析..............................................................................................18
三、故障诊断现状及趋势.................................................................................................20
3.1故障诊断现状.........................................................................................................20
3.2故障诊断发展趋势.................................................................................................27
四、管道泄漏检测方法综述.............................................................................................27
五、输油泵与管道耦合故障诊断方法综述.....................................................................29
参考文献.............................................................................................................................30
开题报告
一.课题来源及研究意义
1.1课题来源
本论文的课题来源于以下两个项目课题:
1)国家自然科学基金——********(编号:
);
1.2研究意义
石油是维持我国经济高速发展的战略性资源,中国目前70%的石油通过管道运输。
石油是维持我国经济高速发展的战略性资源,石油管道则是保障能源供给、关系国计民生的基础性设施。
中国目前70%的石油通过管道运输,石油管道总里程已接近4万千米,其中原油管道1.99万千米,成品油管道1.81万千米。
石油管道运输生产系统的安全不仅关系到人民群众的生命财产安全和生态环境安全,还关系到国家的能源安全。
管道和泵机组好比是人体循环系统中的“血管”和“心脏”,它们分别是石油管道运输生产系统中最为关键的静设备和动设备,其运行的稳定性直接决定了整个输油系统的安全性。
中国现有管道中的60%已运行20年左右,存在管线老化、腐蚀穿孔等问题,管道进入事故多发期,并且管线占压、打孔盗油等人为因素所导致的管道破坏也时有发生。
此外,与之相配套的储运设施也存在着超期服役等问题,这些因素都严重影响了石油输送的安全运行。
其输送的油品具有高压、易燃、易爆等特性,使其在输送和存储等过程中存在着很多安全隐患,并且系统机械结构复杂,控制参数繁多,且调节操作频繁,易引起“连锁反应”。
如果发生一般事故,如停泵,将造成一定的经济损失。
一旦发生火灾、爆炸事故,不仅直接经济损失巨大,而且还将造成人员伤亡,甚至影响国民经济。
对其开展故障诊断对确保整个储运生产系统的安全运行有重要意义,有助于减少误报警、减少非计划停机、给出合理的维修策略,对于保护油气生产安全、人员生命财产、生态环境具有重要的意义。
二.国内外研究现状及不足
2.1离心泵故障状态监测现状
机械设备运行状态的监测技术已经从单凭直觉的耳听、眼看、手摸,发展到采用现代测量技术、计算机技术和信号分析技术的先进的监测技术,诸如超声、声发射红外测温等。
人工智能、专家系统、模糊数学等新兴学科在机械状态监测技术中也找到用武之地。
机械动态信号分析方法和应用技术放方面新近的发展有:
采用空间域滤波的预处理、采用vold=kalman滤波的多轴阶比信号分析技术、适于非平稳信号的基于wigner-ville分布分析、小波(wavelet)变换方法、混沌分析方法、智能传感与检测技术及与vxi总线一起平台相关的技术等。
当前国内外较典型的状态监测方式主要有3种:
①离线定期监测方式。
测试人员定期到现场用一个传感器依次对各测点进行测试,并用磁带机记录信号。
数据处理在专用计算机上完成,或是直接在便携式内置微机的仪器上完成;这是当前利用进口检测仪器普遍采用的方式。
采用该方式,测试系统较简单,但是测试工作较繁琐,需要专门的测试人员。
由于离线定期监测,不能及时发现突发性故障。
②在线监测离线分析的监测方式(主从机监测方式)。
在设备上的多个测点均安装传感器,由现场微处理器从机系统进行各测点的数据采集和处理,在主机系统上由专业人员进行分析和判断。
这种方式是近年在大型旋转机械上采用的方式。
相对第一种方式,该种方式免去了更换测点的麻烦,并能在线进行检测和报警;但是该种方式需要离线进行数据分析和判断,而且分析和判断需要由专业技术人员参与。
③自动在线监测方式。
该种方式不仅能实现自动在线监测设备的工作状态,即使进行故障预报,而且能实现在线地进行数据处理和分析判断;由于能根据专家经验和有关准则进行智能化的比较和判断,中等文化水平的值班工作人员经过短期培训后就能使用。
该种方式比较先进,既不需要认为更换测点,也不需专门的测试人员和专业技术人员参与分析和判断,但是软硬件的研制工作量很大。
在国内,泵测试技术的发展相对较慢,其历程可以简要的划分为两个时期:
20世纪80年代以前和20世纪80年代至今。
20世纪80年代以前,属于指针式测试系统时期。
泵的测量基本采用分立式仪器和仪表测量各种物理量。
例如,用弹簧压力计测压力,用文吐里流量计测流量,用电流表、电压表等测电力参数。
在这一时期,泵测试系统存在测试仪表众多,成本高,体积庞大,可靠性差,试验人员多,工作量大,效率低,试验误差
大等问题。
在这种条件下,为了得到性能优良的水力模型,往往需要反复进行多次模型试验,而且时间效率极低。
20世纪80年代至今属于测试系统的自动化时期。
这个时期正是计算机技术、通信技术和智能控制技术高速发展的时期,自动控制领域日新月异,智能仪表、先进的控制系统等则层出不穷。
这给泵测试技术带来了契机,人们面临的困难迎刃而解。
智能电磁流量计、超声波流量计、转矩转速传感器、微机扭矩仪、电子计算机、单片机等先进的智能电子装置迅速地被应用于新一代的水泵测试系统中,极大的提高了水泵测试系统的自动化程度、测试精度、响应速度和人工效率。
在国外很多国家,泵测试领域的研究起步较早,泵计算机辅助性能测试系统的使用很普遍,其测试精度和自动化程度较高。
尤其是美国、英国和德国等国家,泵测试技术的发展走在我们的前列,泵测试系统呈现高集成、小体积、可移动、多功能、设备全和易操作等特点。
美国tecquipment.inc生产的centrifugalpumptestset是一台用于离心泵测试的装置,为研究离心泵在不同扬程、流量和转速下的特性提供了新的测试方法。
英国tqeducationandtrainingltd研发的离心泵测试台结构紧凑,操作方便灵活,采用数字式仪表实时显示所测得的转速、转矩和功率值,用文丘里管测量水泵的流量,研究分析了泵的汽蚀现象,并能得到离心泵的性能,如泵的流量和扬程特性,泵的流量和效率特性等等。
同样,armfieldlimited公司设计的多泵试验台可以得到不同类型泵的运行特性,通过用直流半导体闸流管控制器进行变速调节,能够测量离心泵、涡轮泵、轴流泵和齿轮泵的扬程、流量、功率和扭矩等参数,并绘制泵的性能曲线。
德国fluidoncompany公司生产的汽车冷却水泵试验台用于测量快速转动泵的效率、磨损和流量,可以测试转速高达7500r/min的快速旋转泵,其允许的最大流量是150l/min,电动机的最大驱动功率是30kw。
综上可知,目前国内泵测试装置的自动化程度还不是很高,国外发达国家的泵测试系统的自动化水平普遍高于国内。
随着市场经济的不断深入和完善,技术理论的日趋成熟,生产检测自动化水平的提高以及市场对高精度检测的不断需求,泵测试技术将逐渐向测量仪器的自动原位校正标定、宽测量范围、多功能融合、智能化、方便的网络控制和数据共享等方向发展。
2.2管道泄漏检测研究现状
石油变得越来越重要,带动了石油工业,管道运输作为一种主要的石油运输方式,也得到了迅猛发展。
随着管道工业的发展,泄漏检测技术也得到了进步。
伴随油气田的开发,油气管道的安全运行越来越受到广泛的重视。
在管道建设过
【篇二:
文献综述与开题报告(样例)】
文献综述与开题报告
1.文献综述
1.1频率合成技术简介
频率合成是指从一个高稳定的参考频率,经过各种技术处理,生成一系列稳定的频率输出。
频率合成的概念就是由一个或几个参考频率通过一些转换,产生一个或多个频率信号的过程。
频率合成技术一般分为直接式(ds)、间接式(pll)和直接数字式(dds)三种基本形式。
早期的频率合成采用直接式的方式,是由一个或多个晶体震荡器经分频、倍频、混频对一个或几个基准频率进行加、减、乘、除运算产生所需要的频率信号,并通过滤波器产出,这是最早的频率合成信号源的方法。
目前该方法仍在使用,主要是因为它频率转换速度、相位噪声低,比较容易实现。
但是该方式涉及的合成器体积过于庞大,而且成本较高,结构复杂、产生任意波形的可控性较低。
间接合成式是基于锁相环的原理,即pll。
它与前者相比,输出频率的稳定度和准确度都有明显的提高,频谱纯度等性能也有较大改善。
主要是因为信号源的振荡频率被固定在频率计数器的时基上,也就是说以稳定度高的振荡器为基准。
因此,锁相环的输出频率就与基准频率一致,振荡器输出信号和参考信号之间的相位差为固定的常数,而且锁相环的突出优点是能够抑制叠加到输入信号上的噪纠。
这是直接式频率合成方法所不能达到的。
pll还有体积小、性价比较高等一系列优点。
但是pll技术也有明显的缺点,采取闭环控制,系统的输出频率改变后,重新达到稳定的时间也就比较长,一般为毫秒级,很难满足高频率分辨率与快速转换率同时具备的要求,因此也有明显瑕疵。
直接数字频率合成技术从原理上实现了突破。
前两种方法都是通过对基准频率进行运算得出,而dds技术则是从相位的概念进行频率合成。
它按一定的相位间隔,将待产生的波形幅度的二进制数据存储于高速存储器作为查找表,用参考频率源(一般为晶体振荡器)作为时钟,用频率控制字决定每次从查找表中取出波形数据的相位间隔,以产生不同的输出频率,对取出的波形数据通过高速d/a转换器来合成出存储在存储器内的波形。
直接数字频率合成技术的主要优点是输出相位连续、相对带宽较大、频率分辨率很高、可编程、准确度和稳定度都比较高。
dds技术是利用查表法来产生波形,而通过修改存储在rom里的数据,就可以产生任意波形。
所以它不仅能产生正弦、余弦、方波、三角波和锯齿波等常见波形,而且还可以根据需要利用各种编辑手段,产生传统函数发生器所不能产生的真正意义上的任意波形。
所以,在这里选择dds技术。
1.2dds基本结构
dds(directdi西talsynthesis)技术设计思想是基于数值计算信号波形的抽样值来实现频率合成的。
它包括数字器件与模拟器件两部分,主要有相位累加器、rom波形查询表、数模转换器组成。
其基本框图如下
图
1
(1)相位累加器是dds的核心部分。
一般是由数字全加器和数字寄存器组成,一般dds的累加器都采用二进制,线性数字信号通过相位累加器实现逐级的累加。
假设累加器字长为n,频率控制字为k,控制时钟频率为fc,系统在同一个时钟下工作,每个时钟周期加法器做一次累加计算。
因为累加器的满偏是2Ⅳ,所以累加一次,相当于做一次2Ⅳ模的运算。
得到的和作为相位值。
(2)波形函数存储在rom中。
根据累加器输出的相位值,作为地址,寻找存储在rom中的波形函数的幅度量化值,完成相位到幅值的转换,输出相对应的序列。
(3)数模转换器dac是dds中的重要部分。
经过查表以后得到的是离散的脉冲信号,通过数模转换器将转换成为连续平滑的信号。
dds输出的最高频率主要跟dac的性能有关。
因为一个正弦周期内采样点越少,越容易发生失真现象。
为了获得较为理想的信号,一般dac之后都会接一平滑滤波器。
1.3dds基本原理
一个纯净的单频信号可表示为:
如果对(2-2)的信号进行采样,采样周期为tc(即采样频率为fc),则可得到离散的波形序列:
相应的离散相位序列为:
式中:
fo
fc
(2-5)
是连续两次采样之间的相位增量。
根据采样定理:
fo
1
fc
2(2-6)
fo=
=fc
相应的模拟信号为:
k?
?
?
m?
(2-8)
式中k和m都是正整数,根据采样定理的要求,k的最大值应小于m的1/2。
1.4fpga
以硬件描述语言(verilog或vhdl)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至fpga上进行测试,是现代ic设计验证的技术主流。
这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如and、or、xor、not)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。
在大多数的fpga里面,这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(flip-flop)或者其他更加完整的记忆块。
1.5quartusii
alteraquartusii作为一种可编程逻辑的设计环境,由于其强大的设计能力和直观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。
quartusiidesign是最高级和复杂的,用于system-on-a-programmable-chip(sopc)的设计环境。
quartusiidesign提供完善的timingclosure和logiclock基于块的设计流程。
quartusiidesign是唯一一个包括以timingclosure和基于块的设计流为基本特征的programmablelogicdevice(pld)的软件。
quartusii设计软件改进了性能、提升了功能性、解决了潜在的设计延迟等,在工业领域率先提供fpga与mask-programmeddevices开发的统一工作流程。
2.主要任务和目标
本设计,在保证硬件电路功能的前提下,使电路模块化以方便设计和管理。
整个系统组成以fpga芯片为核心,配以必要的外围电路组成。
外围电路主要分为控制电路和数据处理电路两部分,完成显示信息以及控制波形数据的模块输出等功能。
因此,针对以上问题,本设计的工作拟包括以下几个部分:
1、选用fpga集成芯片作为设计的主控芯片,实现信号源的产生;2、要求信号源输出任意波形;3、输出信号幅值频率可调。
3.研究思路、方法和方案
基于fpga实现dds功能,通过单片机实现控制。
此方案的核心在于fpga的设计实现逻辑功能,通过对存储器查表后输出信号,由相连接的数模转换器转换为要求的波形。
单片机作为控制器,易于控制与调试。
系统框图如下:
图2
其中,单片机部分实现控制,给dds频率合成部分提供频率控制字。
fpga部分实现dds频率合成,该部分为整个设计的核心部分。
产生的数字信号再传给数模转换器转变为需要的模拟信号,最后通过滤波放大部分产生需要的任意波形。
建立一个模块实现从单片机接收来的频率控制字的寄存功能,作为寄存器。
全加器实现20位的相位累加,通过频率控制字作为步长进行控制。
由于fpga内输出位数有限,因此建立一个模块进行高位截断,只去高十位,接收累加器输出的数据。
然后再通过波形rom完成波形的查找与输出。
这部分为固定的正弦波、三角波、方波与锯齿波等常规波形的输出部分。
任意波形部分,则需要一个能随时接受数据更新的ram,其数据的写入由单片机控制,接收上位机的下传数据,其数据的读取由dds中的地址发生器控制,这样即可产生任意波形输出。
dds基本框图:
图3
下面先已固定波形来分析:
频率控制字寄存器:
用于接收单片机传输过来的频率控制字,进行一个控制字的位数转换。
8位转化为20位。
【篇三:
开题报告与文献综述的关联与区别资料整合大全】
资料:
《毕业论文》的《开题报告》和《文献综述》有和区别?
开和综之间有共同的地方吗?
?
答:
我认为《开题报告》就是简述你毕业论文课题的来源、名称、研究的目的意义、国内外同类概况、写写自己的研究计划之类;而《文献综述》应该是就你写的论文要参考的文献的一个概述,讲讲自己为什么要参考这些文献,参考结果对自己的论文有何帮助等?
?
开题报告与文献综述的区别
(2012-11-2119:
52:
34)
标签:
分类:
毕业论文杂谈
开题报告主要是讲解为什么要选这个题目和准备怎样来写这篇论文,而文献综述主要是讲在你所写的这个课题原来有过哪些人写过哪些研究,
而且一般文献综述包括在开题报告里是开题报告的一部分,但二者侧重点不同。
一般学校会给出开题报告的格式,那么文献综述是怎样的格式呢?
文献综述的格式与写法
文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。
文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。
这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,特别是阳性结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。
因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:
即前言、主题、总结和参考文献。
撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,在根据提纲进行撰写工。
前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。
主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。
可按年代顺序综述,也可
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