试用频率法设计串联超前校正装置,使系统地相角裕量为,静态速度误差系数,幅值裕量。
课程设计报告
题 目 用频率法设计串联超前校正装置
课 程 名 称 自动控制原理 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 自动化 班 级 12自动化2班 学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 C214 课程设计学时 1周 指 导 教 师 陈丽换
金陵科技学院教务处制
目录
一、设计目的 (1)
二、设计的内容、题目与要求 (1)
2.1 设计的内容 (1)
2.2 设计的条件 (1)
2.2 设计的要求 (1)
2.2 设计的题目 (2)
三、设计原理 (2)
四、设计的方法与步骤 (3)
4.1 分析校正前的传递函数 (3)
4.1.1 求开环增益
K (3)
4.1.2 求校正前闭环系统特征根 (3)
4.1.3 绘制校正前Bode图判断系统稳定性 (3)
4.2 求解串联超前校正装置 (4)
4.2.1 一次校正系统分析 (4)
4.2.2 二次校正系统分析 (6)
4.3 分析校正后的传递函数 (6)
4.3.1 求校正后闭环系统特征根 (6)
4.3.2 绘制校正后的Bode图判断系统稳定性 (7)
4.4 求校正前后各种响应 (8)
4.5 求校正前后的各种性能指标 (13)
4.6 绘制系统校正前后的根轨迹图 (14)
4.7 绘制系统校正前后Nyquist图判断系统稳定性 (16)
五、课程设计心得体会 (18)
六、参考文献 (19)
一、设计目的
1、掌握自动控制原理的时域分析法，根轨迹法，频域分析法，以及各种补偿（校正）装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标。
2、学会使用MATLAB 语言及Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调试。
二、设计内容、题目与要求
2.1设计内容：
1、查阅相关书籍材料并学习使用Mutlab 软件
2、对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析
3、绘制根轨迹图、Bode 图、Nyquist 图
4、设计校正系统以满足设计要求 2.2设计条件：
已知单位负反馈系统被控制对象的传递函数为
m m 1m 2012m
n n 1n 2012n b b b b ()s s s G s a s a s a s a ----+++
+=
+++
+ （n m ≥）。
参数n 210a ,a ,a ,a 和m 210b ,b ,b ,b 以及性能指标要求 2.3设计要求：
1、首先， 根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校正，使其满足工作要求。要求程序执行的结果中有校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数，校正装置的参数T ，α等的值。
2、利用MATLAB 函数求出校正前与校正后系统的特征根，并判断其系统是否稳定，为什么?
3、利用MATLAB 作出系统校正前与校正后的单位脉冲响应曲线，单位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线，分析这三种曲线的关系？求出系统校正前与校正后
的动态性能指标σ%、tr 、tp 、ts 以及稳态误差的值，并分析其有何变化？ 4、绘制系统校正前与校正后的根轨迹图，并求其分离点、汇合点及与虚轴交点的坐标和相应点的增益K *
值，得出系统稳定时增益K *
的变化范围。绘制系统校正前与校正后的Nyquist 图，判断系统的稳定性，并说明理由？
5、绘制系统校正前与校正后的Bode 图，计算系统的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越频率和相位穿越频率。判断系统的稳定性，并说明理由？ 2.4设计题目：
K G(S)S(0.0625S 1)(0.2S 1)
=
++， 试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的
相角裕量为030，静态速度误差系数1v K 40s -=，幅值裕量1012dB ~。
三、设计原理
无源超前网络的电路图如下图所示
其中复阻抗2211,1R Z CS
R R
Z =+=
超前校正装置的传递函数为：
Ts aTs
a Cs R R R R Cs R R R R Z Z Z s U s U s G s G r c ++?=+++?+=+==
=11111)()()()(2
1211212212c
令
),12
121221R R C
R R T R R R a =>+=（ 无源超前网络对数频率特性如下
显然超前网络对频率在1/aT 到1/T 之间的输入信号有明显的微分作用。用频率响应发设计无源超前网络可归纳为以下几个步骤： （1） 根据系统稳态误差要求，确定开环增益K
（2）根据已确定的开环增益K ，计算未校正系统的相角裕度和幅值裕度 （3）根据已校正系统希望的截止频率计算超前网络参数a 和T 。
四、设计方法与步骤
4.1分析校正前传递函数
4.1.1静态速度误差系数140-=s K V 可求得0K
由 40)(lim 0
=→s sG s 解得10s 40-=K 4.1.2利用MATLAB 编程求校正前闭环特征系统特征根，并判断其稳定性。
因为系统开环传递函数为1)
1)(0.2S S(0.0625S 40
)S (++=
G
得到闭环系统特征方程为0402625.00125.023=+++S S S 运行程序：>> clear
>> a=[0.0125 0.2625 1 40] >> p=roots(a) 得到结果：p =
-23.4187 1.2094 +11.6267i 1.2094 -11.6267i
由编程结果知，存在S 右半平面的闭环特征根，所以校正前系统不稳定。 4.1.3利用MATLAB 编程得到校正前Bode 图、计算系统的幅值裕量，相位裕量，幅值裕量、穿越频率和相位穿越频率。判断系统的稳定性。 运行程序：>> a=[40]
>> b=[0.0125 0.2625 1 0] >> sys=tf(a,b)
>> [Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(sys) >> margin(sys)
得到校正前系统的Bode 图
即校正前系统幅值裕量dB L 6.5k -= -π穿越频率s rad g /9443.8=ω
相角裕量o
r 78.14-= 剪切频率s rad c /1343.12=ω 因为相角裕量o
o
3078.14r <-=且幅值裕量 dB dB L 105250.0k <=,都不满足要求所以原系统不稳定，待校正。 4.2求解串联超前校正装置 4.2.1一次校正系统分析
由相角裕量、幅值裕量和设计条件确定串联超前校正转置的参数，从而得到串联超前网络传递函数和校正后开环传递函数。
由期望的相角裕量r ，计算校正系统应提供的超前角最大值m ?
ε?+-=1m r r
（因为未校正系统的开环对数幅频特性在剪切频率处的斜率为-40dB/dec ，一般取010~5o =ε）
所以o o m 78.54)10~578.1430=+
+=o o o （? 又因为1
1
arcsin
+-=a a m ? 解得923.9a = 0)(lg 20lg 10'
=+c A a ω 由未校正bode 图得s rad c /6.19'=ω
则0162.0'1
1
==
=
a
a
T c m ωω 所以校正装置传递函数1
0162.01
1608.0)12.0)(10625.0(40)()(++++=s s s s s S G S G c
校正后系统的开环传递函数为
1
0162.01
1608.0)12.0)(10625.0(40)()(++++=
s s s s s S G S G c
运行程序：>> clear >> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0] >> s1=tf(a,b) >> c=[0.1608 1] >> d=[0.0162 1] >> s2=tf(c,d) >> s=s1*s2
>> [Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(s) >>margin(s) 得到系统校正后的Bode 图如下
即校正后系统幅值裕量dB L 76.6k = -π穿越频率s rad g /9.29=ω 相角裕量o r 2.18= 剪切频率s rad c /7.19=ω
4.2.2二次校正系统分析
综上可知，相角裕度和幅值裕度不符合要求，所以考虑再次加入串联超前校正系统进行二次校正。
故需加入o o m 8.21)10~52.1830=+
-=o o o （? 又因为1
1
arcsin
+-=a a m ? 解得1816.2a = 0)(lg 20lg 10'
=+c A a ω 由一次校正后bode 图得s rad c /4.24''=ω 则0277.0''1
1
==
=
a
a
T c m ωω
所以校正装置传递函数1
0277.01
0604.0)('++=s s S G c
校正后系统的开环传递函数为
1
0277.01
0604.010162.011608.0)12.0)(10625.0(40)(')()(++++++=
s s s s s s s S G S G S G c c
4.3分析校正后传递函数
4.3.1利用MATLAB 编程求校正后闭环特征系统特征根，并判断其稳定性。 运行程序:>>clear
>> g=[0.3885 8.848 40]
>> h=[5.609e-006 0.0006665 0.02447 0.6949 9.848 40] >> sys=tf(a,b) >> z=roots(g) >> p=roots(h)
得到结果：z = -16.5558 -6.2190 p =
-80.5802 -7.5494 +27.6907i -7.5494 -27.6907i -16.7238
-6.4240
可知闭环特征根全部在左半平面，所以系统稳定。
4.3.2利用MATLAB 编程得到校正后系统的Bode 图、计算系统的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越频率和相位穿越频率。判断系统的稳定性. 运行程序：>> clear >> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0] >> s1=tf(a,b)
>> c=conv([0.1608 1],[0.0604 1])
>> d=conv([0.0162 1],[0.0277 1]) >> s2=tf(c,d) >> s3=s1*s2
>> [Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(s3) >>margin(s3) 得到二次校正后系统的Bode 图
即二次校正后系统幅值裕量dB L 23.9k = -π穿越频率s rad g /4.45=ω 相角裕量o r 7.30= 剪切频率s rad c /4.24=ω 所以系统稳定。
4.4利用MATLAB作出系统校正前与校正后的单位脉冲响应曲线，单位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线
（1）校正前单位脉冲响应
运行程序：>> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> s1=tf(a,b)
>> s2=feedback(s1,1)
>> impulse(s2)
>> xlabel('时间/s')
>> ylabel('幅值')
>> title('校正前系统单位脉冲响应')
得到系统校正前的单位脉冲响应曲线
分析：校正前系统不稳定，其单位脉冲响应发散，稳态误差为无穷大
（2）校正后单位脉冲响应
运行程序：>> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> c=conv([0.1608 1],[0.0604 1])
>> d=conv([0.0162 1],[0.0277 1])
>> s1=tf(a,b)
>> s2=tf(c,d)
>> s3=feedback(s1*s2,1)
>> impulse(s3)
>> xlabel('时间/s')
>> ylabel('幅值')
>> title('校正后系统单位脉冲响应')
得到系统校正后的单位脉冲响应曲线
分析：校正后系统稳定，其单位脉冲响应的稳态误差几乎为零（3）校正前单位阶跃响应
运行程序：>> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> s1=tf(a,b)
>> s2=feedback(s1,1)
>> step(s2)
>> xlabel('时间/s')
>> ylabel('幅值')
>> title('校正前系统单位阶跃响应')
得到系统校正前的单位阶跃响应曲线
分析：校正前系统不稳定，其单位阶跃响应发散，稳态误差为无穷大（4）校正后单位阶跃响应
运行程序：>> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> c=conv([0.1608 1],[0.0604 1])
>> d=conv([0.0162 1],[0.0277 1])
>> s1=tf(a,b)
>> s2=tf(c,d)
>> s3=feedback(s1*s2,1)
>> step(s3)
>> xlabel('时间/s')
>> ylabel('幅值')
>> title('校正后系统单位阶跃响应')
得到系统校正后的单位阶跃响应曲线
分析：校正后系统稳定，其单位阶跃响应误差为零
（5）校正前单位斜坡响应
斜坡响应没有直接的函数，但可以通过阶跃信号积分得到，因此相当于将原来的闭环传递函数乘以一个积分环节再对其求阶跃响应。
运行程序：>> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> s1=tf(a,b)
>> s2=feedback(s1,1)
>> e=1
>> f=[1 0]
>> s3=tf(e,f)
>>s4=s2*s3
>> step(s4)
>> xlabel('时间/s')
>> ylabel('幅值')
>> title('校正前系统单位斜坡响应')
得到系统校正前的单位斜坡响应曲线
分析：校正前系统不稳定，其单位斜坡响应发散，稳态误差为无穷大。（6）校正后单位斜坡响应
运行程序：>> a=40
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> c=conv([0.1608 1],[0.0604 1])
>> d=conv([0.0162 1],[0.0277 1])
>> e=1
>> f=[1 0]
>> s1=tf(a,b)
>> s2=tf(c,d)
>> s3=feedback(s1*s2,1)
>> s4=tf(e,f)
>> step(s3*s4)
>> xlabel('时间/s')
>> ylabel('幅值')
>> title('校正后系统单位斜坡响应')
分析：校正后系统稳定，其单位斜坡响应的稳态误差几乎为零。
4.5利用MATLAB编程求系统校正前后的动态性能指标
因为系统校正前不稳定，不好求其动态性能指标，因此只分析校正后的系统动态性能指标。
运行程序：>>a=[0.3885 8.8480 40.0000]
>> b=[5.609e-006 0.0006665 0.02447 0.6949 9.848 40]
>>[y,x,t]=step(a,b) %求单位阶跃响应>> final=dcgain(a,b) %求响应的稳态值
>> ess=1-final %求稳态误差
>> [ym,n]=max(y) %求响应峰值和对应下标
>> chaotiao=100*(ym-final)/final %求超条量
>> tp=t(n) %求峰值时间
>> n=1
>> while y(n)<0.1*final
n=n+1
End
>> m=1
>> while y(m)<0.9*final
m=m+1
End
>> tr=t(m)-t(n) %求上升时间
>> k=length(t)
>> while(y(k)>0.98*final)&(y(k)<1.02*final) k=k-1 end
>> ts=t(k) %求调节时间
得到校正后系统的性能指标：上升时间s t r
0492.0=，峰值时间s t p 1266.0=，
调节时间%)2(4923.0±=s t s
，超调量%3432.43%=σ，稳态误差0=ess
4.6绘制系统校正前与校正后的根轨迹图，并求其分离点、汇合点及与虚轴交点的坐标和相应点的增益K *值，得出系统稳定时增益K *的变化范围。 （1）校正前根轨迹图 运行程序：>> a=[1]
>> b=[0.0125 0.2625 1 0] >> rlocus(a,b)
>> title('校正前根轨迹')
>> rlocfind(a,b) selected_point = -2.2514
ans =1.0635 得到校正前根轨迹图
分析：
①求分离点和汇合点：
将根轨迹放大，移动十字架，将十字架中心移动到分离点和汇合点出，按回车键，得到分离点和汇合点坐标为（-2.2514，0），此时0635.1=*
K
②求与虚轴交点
在MATLAB 图像趋于中点出根轨迹与虚轴的交点，图像上会显示出该点的坐标和对应增益值，由图像可知根轨迹与虚轴的交点为i)87.80±，（，对应增益
6.20=*K ，可以得出当6.200<<*
K 时，不存在右半平面得特征根，因此，使闭
环系统稳定的增益K *变化范围为6.200<<*K （2）校正后根轨迹分析
运行程序：>>a=1
>> b=[0.0125 0.2625 1 0]
>> c=conv([0.1608 1],[0.0604 1]) >> d=conv([0.0162 1],[0.0277 1]) >> s1=tf(a,b) >> s2=tf(c,d) >> s3=s1*s2 >> rlocus(s3)
>> title('校正前根轨迹') >> rlocfind(s3)
selected_point = -3.1788 ans =2.0318
得到校正后根轨迹图
分析：
①求分离点和汇合点：
将根轨迹放大，移动十字架，将十字架中心移动到分离点和汇合点出，按回车键，得到分离点和汇合点坐标为（-3.1788，0），此时0318.2=*K ②求与虚轴交点
在MATLAB 图像趋于中点出根轨迹与虚轴的交点，图像上会显示出该点的坐标和对应增益值，由图像可知根轨迹与虚轴的交点为i)450±，（，对应增益 114=*K ，可以得出当1140<<*K 时，不存在右半平面得特征根，因此，使闭环系统稳定的增益K *变化范围为1140<<*K
4.7绘制系统校正前与校正后的Nyquist 图，判断系统的稳定性，并说明理由？ （1）校正前Nyquist 图 运行程序：>> a=[40]
>> b=[0.0125 0.2625 1 0] >> nyquist(a,b)
>> title('校正前Nyquist 曲线') 得到校正前Nyquist 曲线
分析：由开环传递函数看出没有开环极点在右半平面，故P=0，又因为存在一个
积分环节，因此要从+=0ω处向上补画2
π，最后从图中可以得R=-1，因为R=P-Z ，所以Z=2。根据奈氏判据得校正前闭环系统不稳定。 （2）校正后Nyquist 图 运行程序：>> a=[40] >> b=[0.0125 0.2625 1 0] >> c=conv([0.1608 1],[0.0604 1]) >> d=conv([0.0162 1],[0.0277 1]) >> s1=tf(a,b) >> s2=tf(c,d)
>> s=s1*s2 >> nyquist(s)
>> title('校正后Nyquist 曲线') 得到校正后Nyquist 曲线
抽水试验分析报告.docx
水文地质抽水试验报告一、工程概述及试验目的 秣周车辆段与综合基地位于秣周路站东南侧，双龙大道与前庄南路之间。根据建设方提供的最新秣周车辆段与综合基地总平面布置图，车辆基地为西南~东北向呈梯形状，长约 730~912m，宽度在300m左右。 按照南京地铁三号线工程地质勘察招标文件的有关要求，以及场地水文地质条件，我公 司在秣周车辆基地场地内进行了水文地质试验。 本次水文地质抽水试验的主要目的是为了查明该地区地下水类型、水位及地下水动态等水文地质条件，为后续施工防渗排水方案优化设计提供科学依据。 试验的预期成果有： 1、确定场区含水层③-2c3+d3-4的渗透系数 2、估算含水层的影响半径； 3、单位涌水量； 本次抽水试验的执行标准和技术要求为： 1、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 2、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001 二、场地工程地质及水文地质条件 （一）、场区地形地貌 拟建场地位于南京市江宁区绕越高速南侧，南京协鑫生活污泥发电有限公司以北，东北 侧位前庄南路，西南为双龙大道。东北部原为江丘垂钓中心，垂钓中心内有多处鱼塘，垂钓中 心南侧为南京民光汽车贸易有限公司及青源产业园，有部分低层建筑。场地东北部有少量低层 建筑，详勘期间青源产业园已拆除。场地内的沟塘众多，深浅不一。场地地形略有起伏，陆域 地面高程在7.05~14.66m 之间，水域水底高程 5.54~7.32m 之间。详勘期间场地内的沟塘已大 部分被清淤填埋。 场地地貌单元为秦淮河冲积平原。 （二）、场区地层 试验报告
地层层号 名称① -1a杂填土①-1杂填土①-2素填土 岩土层分布特征 颜色状态特征描述 黄灰、褐 由碎砖、碎石、瓦片混粉质粘土填积，均匀性较差，局 松散部夹有大量混凝土块和块石，最大块径超过 1m。填龄不色、灰色 足1年。 褐色、黄松散 ~稍由碎砖、碎石、瓦片混粉质粘土填积，均匀性较差，道灰、灰色密路上为沥青路面和路基垫层。填龄在 5 年以上。 灰黄、灰 软~可塑 由粉质粘土混少量碎砖、碎石填积，局部夹植物根系，色均匀性较差，填龄在 10 年以上。 淤泥、淤泥 ①-3 质填土 粘土、②-1b2-3 粉质粘土 粉质粘土、②-2b4淤泥质粉 质粘土 ② -3b2-3粉质粘土 ③ -1b1-2粘粉质粘 土 ③-2c3+d3-4粉土夹粉 砂 ③ -3b1-2粉质粘土 ③ -3b2-3粉质粘土 淤泥质粉 ③ -3b3-4质粘土、粉 质粘土 ③ -4b2-3粉质粘土 ③粘土、粉质-4a3-4+b3-4粘土 ③粉细砂夹-4c1-2+d1-2粉土 含卵砾石 ③ -4e 粉细砂 强风化泥K1g-2 质粉砂岩 灰色、灰流塑 黑色 灰黄、黄 软- 可塑 灰色 灰色流塑 灰色软- 可塑 灰黄、褐 可- 硬塑 黄色 灰黄色稍密 灰黄色、 硬- 可塑 灰色 灰色软- 可塑 灰色流- 软塑 软- 可塑 灰色（局部 硬塑） 灰色软- 流塑 黄灰、灰中密-密 色实 黄灰、灰中密-密 色实 棕红色砂土状 含腐植物，夹有少量碎砖。分布于暗塘及沟塘底部。 饱和，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度、韧性中 等偏高。 饱和，局部夹薄层粉土，具水平沉积层理。无摇振反应， 切面稍有光泽，干强度、韧性中等， 饱和，切面稍有光泽，干强度、韧性中等。 局部为粘土，见少量铁锰质结核。无摇振反应，切面有 光泽，干强度、韧性中等偏高。 饱和，粉砂局部松散，夹薄层粉质粘土，具水平层理。 摇振反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低。 局部为粘土。摇振反应轻微，光泽反应弱，干强度、韧 性中等偏低。 饱和，夹薄层粉土。无摇振反应，切面稍有光泽，干 强度、韧性中等偏低。 饱和，局部为淤泥质粘土。无摇振反应，切面稍有光泽， 干强度、韧性中等偏低。 饱和，局部混团块状粉细砂。无摇振反应，切面稍有 光泽，干强度、韧性中等偏低。 饱和，局部为淤泥质粉质粘土，无摇振反应，切面稍 有光泽，干强度、韧性中等偏低。 饱和，夹薄层粉质粘土，局部有少量直径大于10cm的胶结 砂。摇振反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低。 混软 - 可塑粉质粘土，卵砾石含量不均匀，一般 5%~25% 不 等，粒径 2~6cm，少量大于 10cm，呈亚圆形，成份以 石英砂岩为主。 风化强烈，岩石结构完全破坏，岩芯呈砂土状及柱状， 手捏易碎，胶结较差，岩芯呈短柱状，取芯率 60～ 100％。 试验报告
单摆测量重力加速度实验的误差分析
图1 单摆受力分析 单摆测量重力加速度实验的误差分析 吉恒 （云南省通海县第二中学，云南，玉溪 652701） 单摆实验是普通物理的基本实验之一, 同时也是必做实验之一。其原理简单、易懂，原则上只要在同一地点进行实验，都应得到相同结果，但在实际操作过程中一些不可避免的因素会影响实验结果的精确度。为提高实验的精确度，减小各种不可避免因素给实验结果带来的影响，本文从以下几方面着手对此实验进行分析和研究。 首先，对摆角进行分析，因为随摆角大小的变化，摆遵循的运动规律是不一样的。在实验原理中，一般是把它理想化地当作简谐运动来处理，让其满足简谐运动的运动方程，然后来求解其周期公式，事实上这是有条件限制的。因此本文采用了增维精细积分的方法来讨论单摆在什么样的摆角情况下才能够做线性动力学分析，也就是单摆满足简谐运动运动规律的摆角范围。 其次，单摆摆长的测量也是引起实验误差的原因之一。本文就单摆摆长的不同测量方法带来的B 类标准不确定度（由实验仪器的精确度引进）进行计算、分析、比较，以选取最佳测量方法。 1．单摆测量重力加速度的实验原理 如图1所示，单摆就是用一根不可伸长的轻线悬挂一个小球, 使其可绕摆的支点O 做摆动, 当小球作摆角很小的摆动时就是一个单摆。 设小球的质量为m , 其质心到支点o 的距离为l (摆长) 。建立自然坐标系，根据受力分析，作用在小球上的切向力的大小为θsin mg ,方向总指向平衡点o ', 当θ 很小时, 有θθ≈sin , 此时切向力的大小近似为θmg 。 法向，绳的张力和重力的分力相平衡。根据牛顿第二 运动定律,质点动力学方程为： t ma mg θ=- 因22dt d l a t θ=，代入上式得 22d g dt l θθ=- （1） 上式即为单摆的运动微分方程。 对上式移项得到 022=+θθl g dt d 若令
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤要点
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤 1.抽水试验资料整理 试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S－t、S－lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意：（1）要消除区域水位下降值；（2）在基岩地区要消除固体潮的影响；3）傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结，其内容包括：试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。 (1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式 承压完整井： 潜水完整井： 式中K——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); sw——抽水井中水位降深(m); M——承压含水层厚度(m); R——影响半径(m); H——潜水含水层厚度(m); h——潜水含水层抽水后的厚度(m); rw——抽水井半径(m)。 (2) 当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式
用单摆测定重力加速度实验注意事项及误差分析
用单摆测定重力加速度实验注意事项及误差分析 （河北内邱中学 袁振卓 邮编：054200） 1、实验原理 单摆的偏角很小（小于010）时，其摆动可视为简谐运动，摆动周期为 2L T g π =，由此可得224g L T π=。从公式可以看出，只要测出单摆的摆长L 和摆动周期T ，即可计算出当地的重力加速度。 2、注意事项 ⑴实验所用的单摆应符合理论要求，即线要细、轻、不伸长，摆球要体积小质量大（密度大），并且偏角不超过010。 否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为 ⑵单摆悬线上端要固定，即用铁夹夹紧，以免摆球摆动时摆线长度不稳定。 ⑶摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆，如图1所示。若形成的圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角为α，则摆动的周期为cos 2L T g α π =，比相同摆长的单摆周期小，这时测得的重力加速度值比标准值大。 ⑷计算单摆振动次数时，以摆通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计数。这样可以减小实验误差。 ⑸为使摆长测量准确，从而减小实验误差，在不使用
摆长等等。只要注意了上面这些方面，就可以使系统误差减小到远远小于偶然误差而忽略不计的程度。 ⑵本实验偶然误差主要来自时间（即单摆周期）的测量上。因此，要注意测准时间（周期）。要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时的方法，不能多记振动次数。为了减小偶然误差，应进行多次测量然后取平均值。 ⑶本实验中长度（摆线长、摆球的直径）的测量时，读数读到毫米位即可（即使用卡尺测摆球直径也需读到毫米位）。时间的测量中，秒表读数的有效数字的末位在“秒”的十分位即可。 4、实验数据处理方法 ⑴求平均值法 在本实验中要改变摆长， 并进行多次测量，以求重力 加速度g 的平均值，如右表。 ⑵图象法 ①图象法之一：2T －L 图象 由单摆周期公式可以推出：22 4g L T π = ?，因此分别测出一系列摆长L 对应 的周期T ，作L －2T 图象，图象应是一条通过原点的直线，求出图线的斜率k ， 次数 1 2 3 4 平均值 L T g 根据2L T g π=得：22 4T L g π=，作出2T －L 图象，求出斜率k ，则2 4g k π=。 ②图象法之二：L －2T 图象
抽水试验报告-1
抽水试验报告-1
一、工程概述及试验目的 秣周车辆段与综合基地位于秣周路站东南侧，双龙大道与前庄南路之间。根据建设方提供的最新秣周车辆段与综合基地总平面布置图，车辆基地为西南~东北向呈梯形状，长约730~912 m 宽度在300m左右。 按照南京地铁三号线工程地质勘察招标文件的有关要求，以及场地水文地质条件，我公司在秣周车辆基地场地内进行了水文地质试验。 本次水文地质抽水试验的主要目的是为了查明该地区地下水类型、水位及地下水动态等水文地质条件，为后续施工防渗排水方案优化设计提供科学依据。 试验的预期成果有： 1、确定场区含水层③-2c3+d3-4的渗透系数 2、估算含水层的影响半径； 3、单位涌水量； 本次抽水试验的执行标准和技术要求为： 1、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 2、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001 二、场地工程地质及水文地质条件
间。详勘期间场地内的沟塘已大部分被清淤填埋。 场地地貌单元为秦淮河冲积平原。 （二）、场区地层
①-1a 杂填土黄灰、褐 色、灰色 松散 由碎砖、碎石、瓦片混粉质粘土填积，均匀性较差，局 部夹有大量混凝土块和块石，最大块径超过1m。填龄 不足1年。 ①-1 杂填土褐色、黄 灰、灰色 松散~稍 密 由碎砖、碎石、瓦片混粉质粘土填积，均匀性较差，道 路上为沥青路面和路基垫层。填龄在5年以上。 ①-2 素填土灰黄、灰 色 软~可塑 由粉质粘土混少量碎砖、碎石填积，局部夹植物根系， 均匀性较差，填龄在10年以上。 ①-3 淤泥、淤泥 质填土 灰色、灰 黑色 流塑含腐植物，夹有少量碎砖。分布于暗塘及沟塘底部。 ②-1b2-3 粘土、 粉质粘土灰黄、黄 灰色 软-可塑 饱和，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度、韧性中等 偏高。 ②-2b4 粉质粘土、 淤泥质粉 质粘土 灰色流塑 饱和，局部夹薄层粉土，具水平沉积层理。无摇振反应， 切面稍有光泽，干强度、韧性中等， ②-3b2-3 粉质粘土灰色软-可塑饱和，切面稍有光泽，干强度、韧性中等。 ③-1b1-2 粘粉质粘 土 灰黄、褐 黄色 可-硬塑 局部为粘土，见少量铁锰质结核。无摇振反应，切面有 光泽，干强度、韧性中等偏高。 ③-2c3+d3-4 粉土夹粉 砂 灰黄色稍密 饱和，粉砂局部松散，夹薄层粉质粘土，具水平层理。 摇振反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低。 ③-3b1-2 粉质粘土灰黄色、 灰色 硬-可塑局部为粘土。摇振反应轻微，光泽反应弱，干强度、韧 性中等偏低。 ③-3b2-3 粉质粘土灰色软-可塑饱和，夹薄层粉土。无摇振反应，切面稍有光泽，干强 度、韧性中等偏低。 ③-3b3-4 淤泥质粉 质粘土、粉 质粘土 灰色流-软塑 饱和，局部为淤泥质粘土。无摇振反应，切面稍有光泽， 干强度、韧性中等偏低。 ③-4b2-3 粉质粘土灰色软-可塑 （局部 硬塑） 饱和，局部混团块状粉细砂。无摇振反应，切面稍有光 泽，干强度、韧性中等偏低。 ③粘土、粉质饱和，局部为淤泥质粉质粘土，无摇振反应，切面稍有
单摆测量重力加速度实验的误差分析
图1 单摆受力分析 单摆测量重力加速度实验的误差分析 吉恒 （云南省通海县第二中学，云南，玉溪 652701） 单摆实验是普通物理的基本实验之一, 同时也是必做实验之一。其原理简单、易懂，原则上只要在同一地点进行实验，都应得到相同结果，但在实际操作过程中一些不可避免的因素会影响实验结果的精确度。为提高实验的精确度，减小各种不可避免因素给实验结果带来的影响，本文从以下几方面着手对此实验进行分析和研究。 首先，对摆角进行分析，因为随摆角大小的变化，摆遵循的运动规律是不一样的。在实验原理中，一般是把它理想化地当作简谐运动来处理，让其满足简谐运动的运动方程，然后来求解其周期公式，事实上这是有条件限制的。因此本文采用了增维精细积分的方法来讨论单摆在什么样的摆角情况下才能够做线性动力学分析，也就是单摆满足简谐运动运动规律的摆角范围。 其次，单摆摆长的测量也是引起实验误差的原因之一。本文就单摆摆长的不同测量方法带来的B 类标准不确定度（由实验仪器的精确度引进）进行计算、分析、比较，以选取最佳测量方法。 1．单摆测量重力加速度的实验原理 如图1所示，单摆就是用一根不可伸长的轻线悬挂一个小球, 使其可绕摆的支点O 做摆动, 当小球作摆角很小的摆动时就是一个单摆。 设小球的质量为m , 其质心到支点o 的距离为l (摆长) 。建立自然坐标系，根据受力分析，作用在小球上的切向力的大小为θsin mg ,方向总指向平衡点o ', 当θ很小时, 有θθ≈sin , 此时切向力的大小近似为θmg 。法向，绳的张力和重力的分力相平衡。根据牛顿第二运动定律,质点动力学方程为：t ma mg θ=-因22dt d l a t θ =，代入上式得 22d g dt l θθ=- （1） 上式即为单摆的运动微分方程。 对上式移项得到
浅析民航飞机机身蒙皮航线常见结构损伤简介及处理方法
浅析民航飞机机身蒙皮航线常见结构损伤简介及处理方法 摘要：本文以民航飞机为研究对象，对其机身蒙皮航线的常见结构损伤修复进 行分析。在概述结构损伤类型的技术上，对划痕、雷击、凹陷等问题的修复方法 做出说明。从技术与经验两个方面出发，帮助相关岗位技术人员提高技能水平， 为优化民航飞机的使用寿命与效果提供方法参考。 关键词：民航飞机；结构损伤；蒙皮修复 引言：飞机机身的蒙皮结构，是极其重要的组成部分。为了更好的维护飞机 的使用效果，必须在日常维护工作中，通过技术手段的完善，对结构损伤类型与 修复方法进行精确核对。在缩减飞机停场时间的同时，降低航班的运营压力，并 以此保证民航飞机的正常使用条件。 一、机身蒙皮结构损伤类型 蒙皮结构损伤，可以在损伤条件的影响效果上进行分类，并总结出以下四种 类型。其一，A类永久损伤。此类损伤对于飞机的适航性与安全性影响可以忽略 不计，仅执行损伤记录即可，无需对其作出修复与额外检查；其二，B类永久损伤。此类损伤在未发生恶化与扩展的条件下，无需进行修理，但必须以飞机的适 航性与安全性作为基本前提；其三，C类临时损伤。这类损伤必须在一定期限内 进行处理，以防发生损伤恶化；其四，D类损伤。这类损伤的影响较为明显，不 仅对飞机运行的适航性与安全性造成了明显的负面影响，其影响区间甚至已经超 出了容忍界限，必须立即对其进行修复。 另外，以损伤形式为分类标准，可以将蒙皮结构损伤分为划痕、雷击、沟槽、裂纹、磨损、腐蚀、变形等多种类型[1]。出现此类结构损伤，不仅受到外部环境 条件与操作方法的影响，甚至会对飞机的使用耗损产生影响。针对此类情况，可 以采用DFR（细节疲劳额定值）的计算方法，完成基本的磨损分析。DFR计算方 法下，可以保证分析的准确率在95%以上，并区别于实用载荷条件，作为结构本 身固有疲劳性的特征分析方法发挥作用。技术原理上，可以通过紧固件拉伸结构 获得DFR阈值的计算公式： DFR=DFRbasc·A·B·C·D·E·U·RC·η·Χ 在这一公式中，A代表孔充填系数；B代表蒙皮合金与表面的处理系数；C代 表埋头深度系数；D代表材料的叠层系数；E代表螺栓的夹紧系数；U代表凸台 有效系数；RC代表组成构件的额定疲劳数值；η为铆接厚度修正值；Χ代表其它 影响条件的修正系数。 二、机身蒙皮结构损伤处理方法 （一）划痕与雷击损伤 民航飞机在航线运行过程中如果遇到划痕与雷击损伤，可以通过打磨的方法 进行修复。在打磨之前，必须对损伤的情况作出归类，如果损伤位于非紧固件区，可将损伤20%以下的情况定义为B类损伤，如损伤覆盖在20%-50%之间可将其定 义为C类损伤，当损伤条件大于50%时，需将其作为D类损伤进行处理。如果损 伤区域为紧固件区，B类损伤则定义在10%以下，C类损伤定义在10-25%之间，25%以上的损伤情况，则需及时联系设备厂商，进行标准化修理。 方法上，首先要对修理区域进行退漆处理，然后对坑深处大于3.2mm的蒙皮 进行切除。在拆除修理区铆钉的基础上，将深度小于3.2mm的蒙皮区进行原始去读整修修复。经过目视检查后，在确认无“油罐”现象后，再对损伤区进行涡流检
抽水试验设计
黑龙江省干流嫩江干流堤防工程 第七标段 巨宝排水闸站基坑降水 抽水试验 施工单位：湖北水总水利水电工程有限责任公司 二零一六年九月
审定： 审核： 校核： 项目负责人：编写人： 主要参加人：
1工程概况 巨宝排水闸站为自排与强排相结合的改建排水闸站，位于巨宝堤防上，桩号为10+877；自排流量21.3m3/s，强排流量10.08m3/s。巨宝堤防工程级别2级，防洪标准50年一遇，防洪水位162.79m，建筑物级别为2级。 1.1工程任务与规模 根据《泵站设计规范》（GB/T50265-2010）中规定，排水闸站规模属于小（1）型，泵站等别Ⅳ等，泵站建筑物级别为5级。防洪标准20年一遇。 巨宝排水闸站为改建泵站，本次改建的主要土建工程由引渠、前池、进水池、泵房、压力水池及自排控制闸门、交通桥等组成，压水池与原排水闸涵洞衔接。 1.2工程地质及水文地质条件 1.2.1工程地质 巨宝排水闸站位于嫩江左岸漫滩之上，地势较低，地面高程在161.20～163.21m。 本次勘察所揭露的地层岩性为第四纪全新统（Q4al+l）及上更新统（Q3al+l）冲积地层，自上而下分述如下。 人工填土(Qr)： ①1堤身填土：高度3.0m，主要由低液限粘土填筑，呈可塑状态。 ①4杂填土：分布于堤段两侧，厚度1.6～3.2m，主要由杂土充填，松散，稍湿。 第四系全新统冲积层（Q4al+l）： ①低液限粘土：黄色，层厚0.8～2.4m，呈可塑状态，干强度中等，韧性中等，切面稍光滑，微透水～弱透水，分布连续。 ①3低液限粘土：灰色，层厚0.8～1.5m，呈软塑～流塑状态，干强度中等，韧性中等，切面稍光滑，微透水～弱透水，分布连续。 ②级配不良细砂：灰黄色，层厚2.6～8.0m，稍湿～饱和、松散为主，局部稍密，成分以石英、长石为主，中等透水，分布不连续。 ③级配不良砾：黄色、灰黄色，部分钻孔揭穿该层，层厚11.6～ 13.1m，饱和，稍密-中密，成分以花岗岩为主，强透水，分布连续。 ③1级配不良粗砂：灰色，层厚0.9～1.4m，饱和，稍密～中密，成分以石英、长石为主，强透水～分布不连续。
飞机飞行速度测量的原理简介
飞机飞行速度测量的原理简介 在飞机的前边安装有一个叫空速管的管子，也叫皮托管，总压管,风向标气流方向传感器或流向角感应器，当飞机向前飞行时，气流便冲进空速管，在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量，即动压。飞机飞得越快，动压就越大。如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快，也就是飞机飞得有多快。比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子，称为膜盒。这盒子是密封的，但有一根管子与空速管相连。如果飞机速度快，动压便增大，膜盒内压力增加，膜盒会鼓起来。用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指针显示，这就是最简单的飞机空速表。 现代的空速管除了正前方开孔外，还在管的四周开有很多小孔，并用另一根管子通到空速表内来测量静止大气压力，这一压力称静压。空速表内膜盒的变形大小就是由膜盒外的静压与膜盒内动压的差别决定的。 空速管测量出来的静压还可以用来作为高度表的计算参数。如果膜盒完全密封，里面的压力始终保持相当于地面空气的压力。这样当飞机飞到空中，高度增加，空速管测得的静压下降，膜盒便会鼓起来，测量膜盒的变形即可测得飞机高度。这种高度表称为气压式高度表。 利用空速管测得的静压还可以制成"升降速度表"，即测量飞机高度变化快慢(爬升率)。表内也有一个膜盒，不过膜盒内的压力不是根据空速管测得的动压而是通过专门一根在出口处开有一小孔的管子测得的。这根管子上的小孔大小是特别设计的，用来限制膜盒内气压变化的快慢。如果飞机上升很快，膜盒内的气压受小孔的制约不能很快下降，而膜盒外的气压由于有直通空速管上的静压孔，可以很快达到相当于外面大气的压力，于是膜盒鼓起来。测量膜盒的变形大小即可算出飞机上升的快慢。飞机下降时，情况正相反。膜盒外压力急速增加，而膜盒内的气压只能缓慢升高，于是膜盒下陷，带动指针，显示负爬升率，即下降速率。飞机平飞后，膜盒内外气压逐渐相等，膜盒恢复正常形状，升降速度表指示为零。
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤.docx
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤 1.抽水试验资料整理 试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间 (单对数及双对数 )关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下 降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应 提交抽水孔和观测孔平面位置图 (以水文地质图为底图 )、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图 (编制等水位线图系列 )、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的 S－t、S－lg t 曲线 [注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意：（1）要消除区域水位下降值；（2）在基
岩地区要消除固体潮的影响； 3）傍河抽水要消 除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结，其内容包括：试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2.稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用 Dupuit 公式法和 Thiem 公式法。 (1)只有抽水孔观测资料时的 Dupuit 公式承 压完整井： 潜水完整井： 式中 K ——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); sw——抽水井中水位降深(m);
抽水试验基本要求内容
§4.1基本要求 掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。 4.1.1 抽水试验的目的 (1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、给水度m、弹性释水系数m*、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、越流系数b、越流因素B、影响半径R等。 (2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。 (3) 为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜的水泵型号。 (4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度；直接评价水源地的可开采量。 (5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件，如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。 4.1.2 抽水试验分类 抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。 （1）单孔抽水试验：仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取得含水层渗透系数。 （2）多孔抽水试验：在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。 （3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。 （4）试验性开采抽水试验：是模拟未来开采方案而进行的抽水试验。一般在地下水天然补给量不很充沛或补给量不易查清，或者勘察工作量有限而又缺乏地下水长期观测资料的水源地，为充分暴露水文地质问题，宜进行试验性开采抽水试验，并用钻孔实际出水量作为评价地下水可开采量的依据。 4.1.3 抽水试验的方法 单孔抽水试验采用稳定流抽水试验方法，多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水试验一般采用非稳定流抽水试验方法。在特殊条件下也可采用变流量(阶梯流量或连续降低抽水流量)抽水试验方法。抽水试验孔宜采用完整井(巨厚含水层可采用非完整井)。观测孔深应尽量与抽水孔一致。 4.1.4 抽水试验准备工作 (1) 除单孔抽水试验外，均应编制抽水试验设计任务书； (2) 测量抽水孔及观测孔深度，如发现沉淀管内有沉砂应清洗干净； (3) 做一次最大降深的试验性抽水，作为选择和分配抽水试验水位降深值的依据； (4) 在正式抽水前数日对所有的抽水孔和观测孔及其附近有关水点进行水位统测，编制抽水试验前初始水位等水位线图，如果地下水位日变化很大时，还应取得典型地段抽水前的日水位动态曲线； (5) 为防止抽出水的回渗，在预计抽水影响范围内的排水沟必须采取防渗措施。当表层有3 m以上的粘土或亚粘土时，一般可直接挖沟排水。
皮托管的结构原理及应用.
皮托管 皮托管 皮托管，又名“空速管”，“风速管”，英文是Pitot tube。皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H.皮托发明而得名。严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。 定义 空速管也叫气流方向传感器或流向角感应器，与精密电位计（或同步机或解析器）连接在一起，提供出一个表示相对于大气数据桁架纵轴的空气流方向的电信号。 结构原理 皮托管的构造如图，头部为半球形，后为一双层套管。测速时头部对准来流，头部中心处小孔（总压孔）感受来流总压p0，经内管传送至压力计。
头部后约3～8D处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静压p，经外套管也传至压力计。对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而再求速度。但在超声速流动中，皮托管头部出现离体激波，总压孔感受的是波后总压，来流静压也难以测准，因而皮托管不再适用。总压孔有一定面积，它所感受的是驻点附近的平均压强，略低于总压，静压孔感受的静压也有一定误差，其他如制造、安装也会有误差，故测算流速时应加一个修正系数ζ。ζ值一般在0.98～1.05范围内，在已知速度之气流中校正或经标准皮托管校正而确定。皮托管结构简单，使用方便，用途很广。如飞机头部或机翼前缘常装设皮托管，测量相对空气的飞行速度。 应用 空速管是飞机上极为重要的测量工具。它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域，一般在机头正前方，垂尾或翼尖前方。同时为了保险起见，一架飞机通常安装2副以上空速管。有的飞机在机身两侧有2根小的空速管。美国隐身战斗机F-117在机头最前方安装了4根全向大气数据探管，因此该机不但可以测大气动压、静压，而且还可以测量飞机的侧滑角和迎角。有的飞机上的空速管外侧还装有几片小叶片，也可以起到类似作用；垂直安装的用来测量飞机侧滑角，水平安装的叶片可测量飞机迎角，为了防止空速管前端小孔在飞行中结冰堵塞，一般飞机上的空速管都有电加温装置。 原理 它主要是用来测量飞机速度的，同时还兼具其他多种功能。 空速管测量飞机速度的原理是这样的，当飞机向前飞行时，气流便冲进空速管，在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量，即动压。飞机飞得越快，动压就越大。如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快，也就是飞机飞得有多快。比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子，称为膜盒。这盒子是密封的，但有一根管子与空速管相连。如果飞机速度快，动压便增大，膜盒内压力增加，膜盒会鼓起来。用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤word精品
⑵当有抽水井和观测孔的观测资料时的 Dupuit 或Thiem 公式 抽水试验确定渗透系数的方法及步骤 1?抽水试验资料整理 试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交 抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表， 其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量 关系曲线、水位和时间（单对数及双对数）关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、 水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。 并利用单孔抽水 试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图 （以水文地质 图为底图）、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图 （编制等水位线图系列 卜 水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的 S -1、S — lg t 曲线［注］、各抽水 孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意：（1）要消除区域水位下降值； （2）在基岩地区要消除固体潮的影响； 3）傍河抽水 要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结，其内容包括： 试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用 Dupuit 公式法和Thiem 公式法。 （1）只有抽水孔观测资料时的 Dupuit 公式 承压完整井： —亠￡ 潜水完整井: 式中K ------- 含水层渗透系数 （m/d ）; Q ――抽水井流量 （m3/d ）; sw ——抽水井中水位降深 （m ）; M ----- 承压含水层厚度 （m ）; R ―― 影响半径（m ）; H ――潜水含水层厚度 （m ）; h ――潜水含水层抽水后的厚度 （m ）; rw —— 抽水井半径 （m ） 。
加速度计误差标定流程
误差系数标定算法： 1．单个加速度计测量模型： 10i o p o p a E k k a k a k a ==+++ （1） a —加速度计输出指示值：g 。i a p a o a —沿加速度计输入轴，摆轴，输出轴向 作用的加速度分量： g 。E —加速度计的输出：一般为V 或者mA 。0k —加速度计偏值：g 。1k —刻度因素：V g 或者m A g 。o k ，p k —输出轴，摆轴灵敏度系数：无量纲。 2．非质心处的加速度计输出模型： [()]i T i a A r r ωωω θ=+??+?? （2） [()]o T o a A r r ωωω θ=+??+?? （3） [()]p T p a A r r ωωω θ=+??+?? （4） 其中，[()]A r r ωωω +??+? 代表位置r 处的加速度值，i θ，o θ，p θ分别为加速度计的敏感轴，输出轴和摆轴的方向向量。 将（2）（3）（4）带入（1）式并令[()]T A r r f ωωω +??+?= ，可得： ()10i o p o p a E k k f k k θθθ ==+?+?+? （5） 当存在安装方位误差时，即： i i i l θθθ=+?，o o o l θθθ=+?，p p p l θ θθ=+? （6） 其中，i l θ为加速度计敏感轴的理论设计安装方向向量；i θ?为加速度计敏感方向误差，其 余两轴类似。 将（6）带入（5），整理可得： ()10i i o p o p l o l p l o p a E k k f k k k k θθθθθθ ==+?+?+?+?+??+?? 令 i i o p o p l o l p l o p d k k k k θθ θθθθ=?+?+? +?? + ??，上式可变为： ()10i i l l a E k k f d θθ==+?+ （7） （7）式两边乘以刻度因子1k ，得：( )110i i l l E k k f k d θθ??=?+??+? ? ，令100K k k =?， 单位：V 或者mA ，代表等效零偏；( )1i i s l l k d θθθ=?+，单位：V g 或者m A g ， 代表等效敏感方向向量。则上式可以变为：
加速度监测数据校正(1)
加速度检测仪数据校正 摘要 本文针对声屏障检测仪内部加速度检测器的数据校正，利用题中所给的加速度数据，在校正的过程中，我们结合物理运动规律、离散型随机变量等知识，建立了加速度-速度、加速度-位移仿真模型，运用组合辛普森算法、卡尔曼滤波器、正负补偿法等方法消除了随机误差和系统误差的影响，使物体运动规律符合实际情况，并将模型推广运用到其他领域。 针对问题一中声屏障的速度、位移的仿真计算以及误差分析，我们基于s -,基 a- a v 本物理公式建立计算声屏障运动速度和位移的仿真模型，采用高精度的组合辛普森积分公式，通过仿真计算分别绘制出三种情形下的速度、位移-时间关系图，将仿真图与理想情况相对比，我们发现存在系统误差和随机误差。因此我们分别从系统误差和随机误差2个角度对数据进行定性和定量的误差分析。 问题二中，利用问题一中速度和位移的数值积分计算模型和误差分析结果，以尽量消除系统误差与随机误差，使得速度和位移的计算结果基本符合物体运动事实为目标，对加速度数据进行校正。我们利用卡尔曼滤波对加速度数据进行降噪处理，然后利用正负补偿法消除系统误差，有效的校正了数据，将校正后的数据代入问题一所建模型中建议，发现物体运动规律符合实际情况，即最终速度为0，位移为一稳定值。 问题三中，改进后的加速度数据校正模型可以推广应用到生产生活中，如电梯的加速度测量、油井示功图位移测量技术、惯性导航系统、胎儿心率检测仪等等。 本文最大的特色在于利用精确度较高的组合辛普森算法，并且综合卡尔曼滤波法和正负补偿法分别减小了随机误差和系统误差的影响，具有一定的可靠性。 关键词：组合辛普森算法、卡尔曼滤波、正负补偿法、数据校正
单位加速度输入信号时的稳态误差
1、单位加速度输入信号时的稳态误差 当系统输入为单位加速度函数2)(2 t t r =时，其z 变换为32)1(2)1(-+=z z z T R ，其稳态误差a z z ss K T z G z T z G z z T e 2 212221)()1(lim )](1[)1(2)1(lim )(=-=+-+=∞→→，式中 )()1(lim 21 z G z K z a -=→，称为稳态加速度误差系数。 对于0型及Ⅰ型系统，0=a K ，稳态误差∞=∞)(ss e ； 对于Ⅱ型系统，a K 为常数，稳态误差a ss K T e 2 )(=∞； 对于Ⅲ型以上系统，∞=a K ，稳态误差0)(=∞ss e 。 4、解：（1） )1)(1()1()1()())(()()11()()(111 ----------=---=-=+-=+= z e z z e a k e z z z z a k z G e t a k t g a s s a k a s s K s G aT aT aT at ε （2） ])1)(1()([)()()()()11())(()(111 ---------------=----=--=+-+-=++= z e z e z e e a b k e z z e z z a b k z G e e a b k t g b s a s a b k b s a s k s G bT aT bT aT bT aT bt at
（3）()()()()()()()()]1)(11)(111)[1()1()(1)()(111)()())(()1()()(1))((1)(11121212111----------------+---+--=-=--+----=-+--=+-++--==-=-=++-=z e a b b z e a b a z z k z G z z G e z z a b b k e z z a b a k z z ab k z G e a b b k e a b a k t ab k t g b s a b b k a s a b a k s ab k s s G s G s s G Z z z G s G s e b s a s k s e s G bt at bT aT at at Ts Ts ε 10、解（1）
抽水试验规范方法及计算公式
可编辑 第四章抽水试验 抽水试验是确定含水层参数，了解水文地质条件的主要方法。采用主孔抽水、带有多个观测 孔的群孔抽水试验，包括非稳定流和稳定流抽水实验，要求观测抽水期间和水位恢复期间的水位、流量、水温、气温等内容。要求了解试验基地及其所在地区的水文气象、地质地貌及水文地质条件，了解并掌握抽水试验的目的意义、工作程序、现场记录的主要内容、数据采集与处理方法， 掌握相关资料的整理、编录方法和要求，了解对抽水试验工作质量进行评价的一般原则，能够利 用学过的理论及方法进行水文地质参数计算，并对参数的合理性和精确性进行分析和检验。 §4.1 基本要求 掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。 4.1.1 抽水试验的目的 (1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数 K、导水系数 T、给水度、弹性释水系数?、导压系数 a、弱透水层渗透系数 K'、越流系数 b、越流因素 B、影响半径 R等。 (2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。 (3) 为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜的水泵型号。 (4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度；直接评价水源地的可开采量。 (5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件，如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。 4.1.2 抽水试验分类 抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。 （1）单孔抽水试验：仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取 得含水层渗透系数。 （2）多孔抽水试验：在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。通过 多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。 （3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定 额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。 （4）试验性开采抽水试验：是模拟未来开采方案而进行的抽水试验。一般在地下水天然补 给量不很充沛或补给量不易查清，或者勘察工作量有限而又缺乏地下水长期观测资料的水源地， 为充分暴露水文地质问题，宜进行试验性开采抽水试验，并用钻孔实际出水量作为评价地下水可 开采量的依据。
减小空速管静压源误差方法的研究
减小空速管静压源误差方法的研究 应用研究:ii燎………………………～啪辅赢哺啪喇—聃梆坤_ 减小空速管静压源误差方法的研究 郭婷 (上海飞机设计研究院上海2(-10436) 摘要:飞机空速管静压源误差直接影响飞机高度,速度等参数的测量精度,是飞机设计,大气数据计算机研制及飞行试验面I临的重要课题 之一.本文从工程实践角度出发,分析了攻角,马赫数等因素对静压源误差的影响,然后对工程设计中减小静压源误差的两种方法——气动补 偿法和计算机补偿法进行了全面的分析比较.最后通过某型飞机的飞行试验数据对计算机补偿法进行了验证分析,结果表明计算机补偿法能很 好地修正静压源误差,提高空速管静压探测的精度. 关键词:空速管静压源误差位置误差补偿 中图分类号:V241.4文献标识码:A文章编号:1007—9416(2011)090082—03 飞机上的空速管是一根空气压力信息的探测管,由空气压力传 感器和安装支杆构成,用来探测飞机相对气流的全压和静压信息.根 1
据伯努利方程j,在低速气流不可压缩的假设下,静压P与动压l二pv 1 (p为气流密度,1,为气流速度)之和沿流管不变,即P+pv=C (常数).当流速v:0时,动压为0,此时静压达到最大值,以表示, 1 此值称为总压(全压),即P+考pv:P..因而通过空速管测量全压 和静压可以间接测量空速,高度等飞机的飞行参数.因此,空速管探 测空气压力信息的精度直接关系到飞机飞行参数的测量精度,影响飞行安全.换言之,就是要求空速管提供高精度的全压和静压信息. 工程实践表明,空速管探测气流的全压精度一般能满足使用要求, 而对气流静压的探测精度则往往不能满足使用要求,从而导致飞行高度和速度的误差. 1,静压源误差分析 大气静压定义为飞机前方无限远处的来流静压,用只表示.静 压误差通常表示为 : 华(1)g, 其中,为静压孔测得的静压,q=p为飞机飞行速度 的真实速压.这个比值C也叫做压力系数. 在一个好的静压系统中,无论什么时候,总是:及Cp=0. 实际上,由于飞机上静压孔的位置,马赫数M,攻角,侧滑角等因素 的影响,c≠0,总会存在静压误差.