王艳钗的论文

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1、储油罐的变位识别与罐容表标定摘要：本章全面分析了在油罐变位对罐容表的影响以及两种模型的优劣，依据题口提供的大量有效、可靠的原始数据和相关信息，分析建立了以数据为基础的微分方程模型，并根据微分方程的稳定性检测找岀了油罐变位对罐容表的影响规律。进而推测出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。由丁数据真实可靠，数据丰富，所以模型的合理性和实用性都比较好。其间分析数据、处理数据的许多方法技巧，都对其他类似测量影响规律的分析，也有一定的借鉴作用。针对问题1屮没有变位的情况的分析，为了更加细致的研究油位高度和储油量的关系，将附件中的数据（油位高度）进行了量化，通过微分方程模型对附

2、件1中的数据进行了检测。由图（4）可以看出该模型较好的反映了储油量和油位高度的关系，为模型二的求解捉供了很好的理论基础。针对问题1中变位的情况的分析，同样对数据进行了量化，引入倾斜度k二tana,把倾斜度分为三中情况：0b、H、>2b。对不同情况，首先运用格拉布斯准则对异常数据进行剔除处理，建立了微分方程模型对变位对罐位表影响的变化曲线，并对其模型的唯一性、稳定性进行了简要的分析。通过模型分析看出变位对罐位表的影响规律，并且通过对数据进行拟合得到关系，从而验证了模型的正确性和实用性。罐体变位后油位高度间隔为lcm的罐容表标定值（lcm-5cm对应的数据

3、为1.87L,7.09L,16.521L,28.903L,43.601L）另外，对于对于第三中情况（耳〉2b）作为终止考虑对彖。针对问题二，附件2提供了大量的数据，要利用BP神经网络，需要对所给数据进行归一化处理，再对数据进行训练，然后模拟。并且先通过在水平状态下进行了模型分析，然后根据一定的关系得岀了在水平与发生倾斜情况下倾斜液高与水平状态卜•液高Z间的关系，进而，将倾斜式油罐的容积计算转换成其在相应的水平状态下的容积计算，以得到储油量与液而高度的关系。根据建立的模型求出变为参数（纵向倾斜角度6Z=1.2685和横向偏转角度0=8.3524）,并利用罐体变位后在进出油过程中

4、的实际监测数据，求出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值（从10cm-50cm的油量容积分别是100.2L,1443.6L,3017L,4750.2L,6739.7L）。通过神经网络模型分析误差为0.00106从而验证了模型的正确性和实用性。最后，通过误差分析以及模型优缺点的评价，找出了模型屮的闪亮点，以及存在的不足，对模型今后的改进具有十分重要的意义。关键字：微分方程唯一性格拉布斯准则倾斜度拟合1•问题的提出通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐

5、容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。请你们用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。（1）为了掌握罐体变位后对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐（两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾

6、斜角为"4.10的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为lcm的罐容表标定值。（2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度Q和横向偏转角度0）之间的一般关系。请利用罐体变位后在进/出油过程屮的实际检测数据（附件2）,根据你们所建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。2•背景知识随着社会经济的发展，汽车逐渐普及

7、，路边上加油站的数目也不断壇加。一般加油站都使用卧式油管存储油料，并且一般都有与Z配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计进行测量，但是由丁•地基变形等原因，是罐体的位置会发牛纵向倾斜和横向偏转等变化，从而导致灌容表发生改变。按照规定，需要定期对罐容表进行重新标定。口前已经有了测量方法来判定油罐发牛倾斜时油位高度与储油量的关系。3•问题的分析卧式储油罐在使用了一段吋间后，会发生一定的倾斜，这样给油位的测量带來了很大不便，为了能够更好实时、实效的了解油位的高度，需要很好的知道变位对罐油表的影响，我们