优秀论文_储油罐变位识别与罐容表标定的研究_袁占斌指导

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1、2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国人学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭別人的成果是违反竞赛规则的，如果引用別人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献屮明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/

2、B/C/D中选择一项填写）：A我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话人J0932所属学校（请填写完整的全名）：西北丁业大学参赛队员（打印并签名）：1.王迄2.杨紡韬3.顾文婷指导教师或指导教师组负责人（打印并签名）：袁山斌日期：2010年9月10日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）:2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）:赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）:评阅人评分nn备注OOOOn全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）:全国评阅编号（由全国组委会评阅前

3、进行编号）：储油罐变位识别与罐容表标定的研究摘要储油罐通过预先标定的罐容表由罐内油位高度对储油量进行实时计算，而储油罐在使用一段时间后，曲于地基变形等原因，罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变位,从而需对罐容表进行乘新标泄。本文首先建立了储油罐的几何模型，通过严格的数学推导，尽可能用积分法來求得罐内储油量与油位高度及变位参数间的一般关系。在使用直接积分法困难的情况下，先对儿何模型近似简化，并在求解Z后进行误差分析、修正与讨论。对于问题一，木文用积分方法分别建立罐体无变位和纵向变位的倾斜角为&时罐内储油量与所测油位高度间的

4、函数关系。对于罐体无变位的情况，通过理论计算值与题廿所给实验数据进行比较，对理论模型进行误差修正，并结合生产实际对可能引起误差的原因进行讨论，将此修正误差引入变位后的理论模型。对于罐体纵向变位倾斜角a=4.r的情况，对理论模型先后用罐体无变位时的修正项与最小二乘拟合法进行两次修正，使得修正后的理论曲线与实际曲线基木重合，和对误羞小于1%。最后，用修正后的函数关系模型，给出了罐体纵向变位倾斜角0=4.1。时油位高度间隔为1CR1的罐容表标定值。对于问题二，本文沿用问题一的思路。为了对变位后的理论值进行修正，我们先建立储汕罐无

5、变位时的模型，用附件2所给显示汕高、显示汕量容积两组数据，对罐体无变位时储汕量与汕位高度间的函数关系加以修正，并将此修正误差引入变位后的理论模型。对于罐体变位后的情况，我们对理论模型用无变位时的修正项进行一次修正，用搜索法求得变位参数^=21,0=4.6。。然后，用修正后的储油量与测量油位高度间函数关系模型，给出了罐体纵向变位倾斜角a=2.r横向偏转角0=4.6。时，油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。最后再次利用题目所给实验数据对模型进行可靠性分析。在模型建立求解过程中，本文人量使用微积分方法来推导公式，只在必要时用数

6、值法代替。公式的推导和和炼使得出数值计算引起的课差大大减少。同时引入一些必要的近似方法來降低积分过程中的运算量。在模型建立后，本文针对罐体变为前后理论模型进行详细的误差修正，增大了理论模型的实际应用性。其中将变位前的误差修正项引入变位后模型，从而将变位后模型的误差分为两部分进行二次修正，可以增加修正后理论值的准确度。最后，本文还就模型的优缺点进行了客观评价，并提出了基于生产实际的改进方法,在储油罐中安装3个油位探测装置，进行变位参数的快速确定，并能够对罐容表进行实时标定。关键词积分法误差修正最小二乘拟合搜索法变位参数快速计

7、算法目录1问题重述31.1背景31.2问题32基本假设33符号说明及名词解释43」符号说明43.2名词解释44问题分析、模型的建立与求解44.1小椭圆型储油罐44.1.1问题分析44.1.2罐体无变位时的模型54.1.3罐休纵向倾斜时的模型74.2实际储油罐114.2.1问题分析114.2.2实际储油罐无变位时的模型114.2.3实际储油罐变位后的模型125进一步考虑的问题165」储油罐变位原理分析⑶165.2理论与实际误差原因分析165.3油位探针位置对模型的影响166模型的讨论176.1模型的评价176.1.1模型优点

8、176.1.2模型缺点176.2模型的改进（变位参数快速计算法）177参考文献198附录191问题重述1.1背景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Z配套的“油位计屋管理系统”，釆用流量计和油位计来测屋进川I油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油屋的对应