I. Konstrukcja modeli dynamiki i podstawowe badania symulacyjne 1 Charakterystyki czasowe 1.1 Modele w trybie graficznym

Transkrypt

1 I. Konsruja modeli dynamii i odsaoe badania symulayjne haraerysyi zasoe. Modele rybie graiznym.. Proedura onsruji i eryiaji modelu el: Badanie reaji obieu na sooe załóenia na ybranyh ejśiah, róŝnyh unah ray. Symulaja ma być uruhamiana od doolnego sanu usalonego unu rónoagi.. Oreślenie zmiennyh ejśioyh U i yjśioyh X modelu. Idenyiaja arośi sółzynnió I zęść liu sryu a Z modelu sayznego na odsaie odanyh arośi nominalnyh i dodaoyh załoŝeń yroadzić zory do oblizania sółzynnió modelu. b Zainijoać sryie zmienne ejśioe i yjśioe, nominalne zn. zmienne ejśioe U N i yjśioe X N, od óre odsaia się odane arośi nominalne. Wisać sryie zory na sółzynnii K, yorzysują zmienne nominalne. d Zainijoać ozosałe zmienne n. aramery oisująe dynamię obieu. 3. Usalenie arunó oząoyh II zęść liu sryu a Zainijoać sryie zmienne ejśioe, oząoe U 0 i nadać im arośi nominalne U 0 U N b Zainijoać sryie zmienne yjśioe, oząoe X 0 i nadać im arośi nominalne X 0 X N 4. Zdeinioanie załóeń III zęść liu sryu a Zainijoać sryie zmienne oisująe załóenia na ejśiah, o zeroyh arośiah du Aliaja modelu onie Simulin/Sios. a Narysoać shema jao aramery bloó uŝyać zmienne zdeinioane sryie. b W ońoyh bloah ałująyh odsaić jao aruni oząoe odoiednie zmienne X 0 arośi oząoe ozosałyh bloó ałująyh ozosają na domyślnej arośi 0. Jao źródła ejśioe zasosoać bloi sou, óryh jao arośi oząoe zosaną odsaione odoiednie zmienne U 0, a jao arośi ońoe yraŝenia U 0 + du 0. Waro roadzić zmienną oreślająą zas ysąienia sou n. sólna zmienna zas_so dla szysih bloó sou, o arośi usaianej sryie. d Uruhomić symulaję rzy zeroyh załóeniah du 0 0, zn. Ŝe uład jes sanie rónoagi - jeśli model jes orany o na yjśiah ysęują sałe arośi, róne arośiom nominalnym jeśli nie, o jes błąd - radoodobnie na shemaie. 6. Usalenie arunó oząoyh doolnym unie rónoagi a Z modelu sayznego na odsaie oblizonyh sółzynnió i załoŝonyh arośi oząoyh zmiennyh ejśioyh U 0 yroadzić zory na zmienne yjśioe X 0 sanie usalonym. b Wroadzić zory na zmienne yjśioe X 0 do sryu II zęśi sryu odmienić odsaienia X 0 X N na zory. Sradzić oraność zoró i sryu jeśli zmienne ejśioe mają arośi nominalne U 0 U N, o oblizenie zmiennyh yjśioyh ze zoró eŝ oinno daać arośi nominalne X 0 X N jeśli nie, o jes błąd yroadzeniu zoru lub sryie 7. Uruhomienie symulaji od doolnego unu rónoagi a Usaić sryie arośi oząoe zmiennyh ejśioyh n. zględem arośi nominalnyh: U 0 U N * 0.5, zyli 50% arośi nominalnej; lub U 0 U N -, zyli o mniej niŝ arość nominalna. b Uruhomić sry i symulaję onieaŝ arośi ejśioe są sałe bra załóeń, o na yjśiah eŝ oinny być sałe arośi jeśli nie, o jes błąd na shemaie lub sryie 8. Zbadanie reaji na sooą zmianę arośi ybranyh ielośi ejśioyh a Usaić sryie arość załóenia na ybranym ejśiu, odają ros arość n. du 0 lub zględem arośi nominalnyh n. du 0 U N * 0., zyli 0% arośi nominalnej Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań.

2 .. Przyład analizy zasoej obieu linioego/nielinioego... Ois obieu i rogram badań Pomieszzenie z grzejniiem eleryznym o moy Q e. Ois dynamii obieu uzględnia jedynie ojemność ielną oierza omieszzeniu v. Q g K Qg K,V,, gdzie v V San usalony: 0 Qg K Idenyiaja: K QgN / N N Pun rónoagi: 0 Qg 0 / K + 0 Klasyiaja: model. rzędu, linioy, zmienne ejśioe Q e, i zmienna sanu y: złon ineryjny... Malab-Simulin Shema modelu zaamięany liu grzejni Qg0 Qg0+dQg d Sry inijująy zmienne i uruhomiająy symulaję %aramery symulaji model'grzejni'; zas3000; min0.; max0; erre-5; oje simgemodel; oje simse'maxse', max, 'Relol',err; %arośi nominalne n-0; Qgn5000; %5W n0; %idenyiaja arameró sayznyh K Qgn/n-n; %aramery "dynamizne" 000; %J/g K, oierze ro.; %g/m3, oierze V5*5*3; %m3 v*ro*v; %aruni oząoe 0 n+0; %+ Qg0 Qgn*.0; %*.8 %san rónoagi 0 Qg0/K+0; %załóenia zas_so0; d; dqg0; Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań.

3 %symulaja []simmodel,zas,oje; lo,a,'g',hold on, grid on, ile', '; lo,a,'r'...3 Silab-Sios..3 Przyład analizy zasoej obieu linioego..3. Rónania sanu..3. ransmianje. Konsruja i eryiaja modeli rybie esoym Badania odsaoyh uładó regulaji Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań. 3

4 II. Modele symulayjne rosyh uładó dynamii 3 Planoanie badań Plan badań modelu obieu Zadania:. Zdeinioać załoŝenia dla óryh będą yonyane badania ybrać arian załoŝeń. Slasyioać model: rząd, linioość załoŝenia na linioość. Oreślić y modelu: unilaeralność asada sódziałająa/niesółdziałająa, odniesienie do odsaoyh obieó złonó dynamii.. Sonsruoać model symulayjny za omoą bloó ałująyh sradzić oraność, yznazyć reaję na odsaoe załóenia. 3. Wyznazyć rónania sanu maierze A,B,,D i yonać symulaję z uŝyiem blou Sae sae. 4. Wyznazyć ransmianji i yonać symulaję z uŝyiem bloó ranser Fn. Dodaoe a Na shemaie. zasosoać bloi Subsysem i sarameryzoać je unja Mas b Przygooać model do symulaji z zasem rzesaloanym na minuy RozłoŜyć model na ilozyn odsaoyh złonó dynamii d Wyonać haraerysyi Bodego obieu. Ręznie rysoać asymoy haraerysy zęsoliośioyh. Gęsość i ieło łaśie maeriałó są sałe [g/m 3 ], [J/gK] oierze,; 000; oda 960; 475; olej 00, 400; beon 300, 800; Wymiary geomeryzne g łasnyh załoŝeń 3.. Projeoanie i badania uładu regulaji Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań. 4

5 4 Obiey ermoineyzne 4. Ogranie eleryzne 4.. Duoojoe mieszanie ograne eleryznie ojemnośi v, v Są da omieszzenia o ubaurze V i V. W jednym z nih s s jes grzejni eleryzny o moy P g. Przy emeraurze P g 0 nęrznej N -0º grzała rauje z moą P gn 0W i ogranym omieszzeniu jes 0º, a drugim 5º. Wsółzynnii rodzenia nęrznyh śian ynoszą s i s, a omiędzy omieszzeniami - 0. v s 0 v 0 s a Konsruja śian nęrznyh jes aa sama, ale drugie omieszzenie ma o ołoę mniejszą oierzhnię yh śian. b W arunah nominalnyh omieszzenie z grzejniiem 60% dosarzanego ieła rai na nąrz 4.. Dom z oddaszem ograny eleryznie ojemnośi v, v Grzejni eleryzny o moy P g ogra omieszzenie o ubaurze V i ośrednio oddasze o ubaurze V. W arunah P g oblizenioyh N -0º, N 0º, N 5º, grzała rauje z moą P gn 0W. Wsółzynni sra ieła rzez sui ynosi, rzez śiany, rzez dah. v a Wsółzynni sra ieła rzez śiany jes 3 razy ięszy niŝ sółzynni sra rzez sui b W arunah nominalnyh 75% ieła jes raone rzez śiany, a 5% rzez dah Pomieszzenie z ograniem eleryznym ojemnośi v, vg g P g g Grzejni o ojemnośi V g, yełniony olejem z grzałą eleryzną o moy P g ogra omieszzenie o ubaurze V. W arunah oblizenioyh N -0º, N 0º grzała rauje z moą P gn 5W i osiąga emeraurę gn 40º. Model oisuje rodzenie ieła rzez śiany grzejnia g, śiany nęrzne i ona. vg g g g g g a W arunah nominalnyh omieszzenie rai 90% ieła rzez śiany, a 0% rzez ona 4..4 Pomieszzenie z ograniem eleryznym ojemnośi v, vs s Grzejni eleryzny o moy P g ogra omieszzenie o ubaurze V. W modelu rzeba uzględnić eŝ ojemność P g s ielną śian o objęośi V s. W arunah oblizenioyh N -0º, N 0º grzała rauje z moą P gn 5W, śiany osiągają emeraurę sn 5º. Model oisuje rodzenie ieła oierze-śiana i śiana-oierze s, oraz rzez ona. Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań. 5

6 s vs s s s s a W arunah nominalnyh omieszzenie rai 0% ieła rzez ona, a 90% rzez śiany 4. Ogranie eleryzne i rzeły medium 4.. Dom z nieszzelnym oddaszem ograny eleryznie ojemnośi v, v Grzejni eleryzny o moy P g ogra omieszzenie o ubaurze V i ośrednio oddasze o ubaurze V. W arunah P g oblizenioyh N -0º, N 0º, N 5º, grzała rauje z moą P gn 0W. Wsółzynni rodzenia ieła rzez sui ynosi, rzez śiany, rzez dah. v + a Załada się, Ŝe ymiana oierza na oddaszu ynosi N 0.m 3 /s. Warośi sółzynnió rodzenia ieła rzez śiany nęrzne i rzez dah są rayznie aie same. b Wymiana oierza na oddaszu nasęuje razy na godzinę. W arunah nominalnyh 60% ieła jes raone rzez nęrzne śiany omieszzenia, a 40% ogra oddasze 4.. Duoojoe mieszanie ograne eleryznie z ymianą ojemnośi va, vb a a b P g b Wsółzynnii rodzenia nęrznyh śian - a i b. Są da omieszzenia o ubaurze V a i V b. W jednym z nih jes grzejni eleryzny o moy P g. Przy emeraurze nęrznej N -0º grzała rauje z moą P gn 0W i ogranym omieszzeniu jes 0º, a drugim 5º. va a a a a + b vb b a b b b a Wsółzynnii rodzenia a i b nęrznyh śian obu omieszzeń są aie same. b Wymiana oierza omiędzy omieszzenia nasęuje o die godziny W arunah nominalnyh sraa ieła rzez nęrzne śiany omieszzeniu a jes da razy ięsza niŝ omieszzeniu b 4..3 Pomieszzenie z ograniem eleryznym i enylają ojemnośi v, vg g P g g Grzejni o ojemnośi V g, yełniony olejem z grzałą eleryzną o moy P g ogra omieszzenie o ubaurze V. W arunah oblizenioyh N -0º, N 0º grzała rauje z moą P gn 5W i osiąga emeraurę gn 40º. Model oisuje rodzenie ieła rzez śiany grzejnia g i śiany nęrzne oraz enylaję ymianę oierza rzez nieszzelnośi. vg g g g g g + Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań. 6

7 Azemli, Badania symulayjne uładó auomayi. Zbiór zadań. 7 a W iągu godziny nasęuje ałoia ymiana oierza omieszzeniu b W arunah nominalnyh 0% dosarzanego ieła jes zuŝyane na enylaję 4.3 Klimayzaja 4.3. Ogranie limayzoanym domu z oddaszem ojemnośi v, v z Pomieszzenie o ubaurze V ogra oierze. Poddasze o ubaurze V jes ograne ośrednio. Waruni oblizenioe: N -0º, N 0º, N 5º, są osiągane dla emeraury oierza zn 35º, o ymaga energii P N 0W z P Wsółzynni rodzenia ieła rzez sui ynosi, rzez śiany oddasza a rzez śiany omieszzenia v z v Zał.: Wsółzynni i jes da razy ięszy niŝ sółzynni Ogranie limayzoanego domu i oddasza ojemnośi v, v z Pomieszzenie o ubaurze V i oddasze o ubaurze V ogra oierze. Waruni oblizenioe: N -0º, N 0º, N 5º, są osiągane dla emeraury oierza zn 35º, o ymaga energii P N 0W z P Wsółzynni rodzenia ieła rzez sui ynosi, rzez śiany oddasza a rzez śiany omieszzenia + v z v Zał.: Wsółzynni jes da razy ięszy niŝ sółzynni Ogranie limayzoanego duoojoego mieszania ojemnośi v, v s s 0 z Da omieszzenia o ubaurze V i V są ograne iełym oierzem. Przy emeraurze nęrznej N -0º omieszzeniah jes 0º i 5º. Wroadzane oierze ma emeraurę zn 30º, o ymaga energii P N 0W z P Wsółzynnii rodzenia nęrznyh śian ynoszą s i s, a nęrznej o s v s z v Warian załoŝeń: a nęrzna śiana jes bardzo dobrze izoloana; b onsruja i oierzhnia śian nęrznyh obu omieszzeń jes aa sama.