моделирование систем

Построение модели является ответственной частью математического моделирования. При этом требуется не столько знание математики, сколько глубокое понимание сущности описываемых явлений. Построение любой математической модели с формализованного описания объекта моделирования. При этом наиболее общим приёмом разработки математического описания является блочный принцип. Согласно этому принципу, составлению математического описания предшествует анализ отдельных “элементарных” процессов, протекающих в объекте моделирования.
На основании выше проведенных исследований, можно сделать вывод что: 1. Данный процесс получения пара является процессом с сосредоточенными параметрами, основной регулирующий параметр – тепловая нагрузка, соотношение газ-воздух, поддержание оптимальной температуры перегрето ...

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ 3
ПАРА ВО ВНЕШНЕЙ ПАРОВОЙ ЕМКОСТИ 3
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ ПАРА 5
ВО ВНЕШНЕЙ ПАРОВОЙ ёМКОСТИ (НЕИЗМЕНЯЕМАЯ ЧАСТЬ) 5
СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ МОДЕЛИ 8
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ 9
ВЫВОДЫ 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

Процесс передачи тепла через стенку весьма распространён в хими-
ческой технологии и значительно влияет на протекание химическихреак-
ции во всех типах реакторов. Процесс передачи тепла в теплообменной 45
аппаратуре является основным и служит для сообщения технологическому
потоку нужной температуры.
Выбирая различные способы оформления реакторов, можно влиять
на интенсивность теплообмена между основным (реакционным) потоком
и потоком хладагента или окружающей средой. При полном отсутствии
теплообмена через стенку получают адиабатический реактор. Реакторы,
имеющие теплообмен с внешней средой, относятся к политропическим.
При рассмотрении процесса передачи тепла от одного теплоносителя
к другому через стенку можно выделить несколько элементарных этапов:
переход тепла от горячего теп лоносителя к более холодной стенке, по-
глощение тепла материалом стенки и её нагрев, распределение тепла по
объёму стенки, переход тепла от стенки к холодному теплоносителю.
Если процесс теплообмена протекает стационарно, то температура в
каждой точке материала (теплоносителей и стенки) не изменяется во вре-
мени. Применение модели с сосредоточенными параметрами (т.е. когда
пространственные координаты не входят в математическое описание)
приводит к алгебраическим соотношениям между температурами в сис-
теме. Если, наоборот, температуры меняются во времени, математическое
описание получается в виде системы обыкновенных дифференциальных
уравнений (аргументом является время).
Зависимость температур от геометрических координат обуславливает
математическое описание статики в виде обыкновенныхдифференциаль-
ных уравнений (если пространственная координата одна) или дифферен-
циальных уравнений в частных производных. Независимыми переменны-
ми при этом являются пространственные координаты. Динамическаямо-
дель при наличии пространственно-распределённых эффектов описывает-
ся уравнениями в частных производных, причём одной из независимых
переменных является время.

вариант задания):1) в табличном виде Таблица00,0750,1000,2750,3750,4500,6500,7750,8751,0001,10000,0190,0320,1300,2270,3570,6500,8100,9401,0001,0402) в аналитическом виде:А. Б. В. 2. Уравнения исполнительного механизма, преобразователя и элемента сравненияУравнение исполнительного механизма (сервомотора), обеспечивающего перемещение клапана травления,где с – постоянная времени сервомотора; – перемещение клапана, причем ; – перемещение золотника сервомотора;уравнение электромеханического преобразователя,где с – постоянная времени электромеханического преобразователя; – коэффициент затухания; – управляющее напряжение регулятора ;уравнение элемента сравнения,где – постоянное задающее воздействие от задатчика, .Начальные условия, соответствующие номинальному режиму: Управляющее устройство (регулятор), передаточная функция которого подлежит определению, должно обеспечивать требуемое поведение системы при различных значениях расхода пара (в зависимости от варианта задания) через регулировочный клапан, причем статическая ошибка нулевая.СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ МОДЕЛИНа основании уравнений, составляем структурные схемыЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВРезультат расчета изменения Программа для расчёта уравнений математической модели сlc % очистка командного окна dt=0.05; % шаг интегрирования по времени tk=1000; % конечное время интегрирования д.у. t=[0:dt:tk]; % вектор времени n=length(t); % размерность вектора времени % создание векторов выходных переменных про-цесса t_v=zeros(1,n); % температура воды в барабане t_k=zeros(1,n); % температура в камере сгорания p=zeros(1,n); % давление пара в барабане M_v=zeros(1,n); % масса воды в барабане M_p=zeros(1,n); % масса пара в паровом пространстве G_p=zeros(1,n); % расход отбираемого пара pi=zeros(1,n); % измеренное значение давления пара % начальные условия 91 t_v(1)=173.9754; t_k(1)=278.1349; p(1)=8.9951e+005; M_v(1)=2.5e+003; pi(1)=p(1); M_p(1)=32.6929; % описание теплофизических характеристик c_v=1*4.19e3; % удельная теплоемкость воды c_k=1500; % удельная теплоемкость газовоздушной среды M=18e-3; % молярная масса воды R=8.31; % универсальная газовая постоянная ro_p=8.4; % плотность пара ro_k=1; % плотность газовоздушной среды ro_v=1000; % плотность воды r_t=3.6e7; % удельная теплота сгорания топлива Lamda=1945e3; % удельная теплота парообразования % описание характеристик парового котла и значений входов V_0=10; % общий объём котла K=1500; % коэффициент теплопередачи F=10; % поверхность теплопередачи G_v_n=0.6032; % расход воды в номинальном режиме t_v_vx=20; % температура воды на входе в котел t_t_vx=20; % температура газовоздушной среды на входе p_t=2*9.81e4; % давление газовоздушной среды на входе p_pot=5*9.81e4; % давление пара в линии потребления p_k=1*9.81e4; % давление в камере сгорания % проводимости клапанов mu1=0.0000008; mu2_n=0.0000002; % характеристики насыщенного пара xx=[0.98 0.99 1 1.01 1.013 1.02 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 40]*1e5; % давление насыщенного пара yy=[99.23 99.46 99.7 99.93 100 100.27 120 133 143 151 158 164 169 174 179 212 250]; % температура насыщенного пара % переменные для определения интегральных составляющих ПИ-регуляторов sum=0; sum2=0; % настройки ПИ-регуляторов Kp2=0.000000000002; Ti2=100; 92 Kp=20; Ti=20; p_z=9.