Креирање на модели за симулација во MATLABSimulink Кристијан Милер - PDF бесплатно преземање
Креирање на модели за симулација во МАТЛАБ/Симулинк Кристијан Милер Предавање за AFS, 06.06.007 1
Минатата недела: Дизајн на системот за климатизација со употреба на стационарни равенки Пресметка на состојбата на рамнотежа Оваа недела: Дизајн на системот за климатизација со употреба на динамички симулации Интеракција помеѓу одделните компоненти. Колку време е потребно за да се постигне рамнотежа? Контрола на температурата на климатизацијата (динамична
Преобојување на контролорот w: зададена точка e: контролна разлика u: манипулирана променлива d: променлива на нарушување y: контролирана променлива
Опис на системи за воздух/гас Мешавина на воздух и гас Променливи на состојбата: Притисок: Температура: Густина: (t T (t ρ (t Карактеризација на мешавина на гас): Специфична константа на гас: Специфични топлински капацитети: Идеална равенка на гас: (t R (tc (t, cv (t R ρ (t Т (т
Карактеризација на мешавината на гас: Специфична константа на гас: R (t R (t ρ (t 1 R1 + ρ (t R + ρ3) (t (t + (t + ρ (t 1 3 R 3) Специфични топлински капацитети: c (t, cv (tc ( t 1 (tc 1 1 (t + + (tc (t + + ρ (t 3 3 (tc 3 ρ
Стандарден сув воздух со мешавина на гас: R 87J/kg K c 1004J/kg K cv c R 717 J/kg K Реалност: Во воздухот има СО и водена пареа
Стандардни единици Потребно е да се работи со стандардизиран систем на единици (SI: Système international d'unités Должина L: [m] Површина А: [m²] Волумен V: [m³] Маса m: [kg] Време t: [s] Сила F: [N] kg m/s² притисок: [Pa] kg/m s² енергија, работа E, W: [J] kg m²/s² температура T: [K] C + 73,15 пр. Специфичен топлински капацитет c: [J/кг К]
Динамичка симулација со Симулинк Поединечните блокови се враќаат едни од други. Внатрешна структура на блок:
Стандарден Симулинк блокира постојан блок: Добивка: Интегратор:
1. Моделот опишува систем со: (tρ (tconst диференцијална равенка: dt (t m 1 кабина c [Q + m c T m c T] точка точка, во точка, надвор од кабината)
Основната диференцијална равенка: dt (tm 1 кабина c [Q + mc T mc T] точка точка, во точка, надвор кабина Проток на дојдовна маса: m точка, во температурата на протокот на влезната маса: T во протокот на маса што излегува: m точка, надвор m точка, во m точка Диференцијална равенка за едноставен модел на кабина Валидно за систем: (tρ (tconst
Дефиниција на параметрите Q точка, амбиент-кабина: Q точка, карго-кабина: Q точка, елек: Q точка, секира: Q точка, сонце: Q_dot_amb_cabin9500W Q_dot_amb_cabin900W Q_dot_elec10000W Q_dot_ax000W Q_dot_sun700W V: V670m³ m: V670mabin m7: 7 m 6 m 88kg c: c_1004j/kg KR: R87J/kg K Почетна вредност Т кабина: T_кабина_ почетна38 C311.15K Состојба: Авионот е на земја. Надворешната температура е 38 C. Авионот треба да се олади до 4 С.
Изведување на диференцијална равенка Идеална равенка на гас: (t R ρ (t T (t Диференцијална форма: d (t R dρ (t T (t + R ρ (t dt (t маса рамнотежа: dm (t V dρ (tm точка m точка, во м точка, надвор
Енергетска равенка: H (t U (t + (t V Enthaly Внатрешна енергија + волуменска работа) Диференцијална форма: dh (t du (t + d (t V Енталпијата) tc T (t + m (tc dt (t du (t + d (t V
. Модел: Идеализирана кабина Опишува систем со: (tconst (изобарска пресметка на протокот на излезна маса: m точка, надвор Q точка + mc точка, во T c T во dm (точка tm, во m точка, надвор m) t T (t dt ( т
3-ти модел Валиден за систем: (tconst (изобар dm (t 1. cd (t. 13 0 dm (t T (t + m (tc dρ (t RT (t + dt (t du (t dt (t R ρ (tm (t dt (t du (t 0 T (t + d (t V 13 0 m точка, надвор Q точка + mc точка, во T c T во
4-ти модел: општ волумен (променливи компресибилни состојби: параметри: (t, ρ (t, T (t V Конструктивна равенка на гас: (t R ρ (t T (t рамнотежа на маса: dm (t V dρ (tm точка m, во точка, надвор
Температура на диференцијална равенка: dt (t 1 m (t c v [Q + m (c T c T m (c T c T])) точка точка, во v точка, надвор v компресибилност
Извод на диференцијална равенка Енергетска равенка: H (t U (t + (t V [внатрешна енергија на енталпија + волуменска работа)) Диференцијална форма: dh (t du (td (t + V) Енталпијата (вкупната енергија може да се запише како: H (tm (t dm) (tcc T (t T (t + m (tc dt (t du (t + du (t промена во внатрешната енергија: Q точка + m точка, во cd) (t VT во m точка, надвор c T
Општ волумен (компресивен d (t dm (t dt (t 1.VRT) (t + R m (t dm (t dρ (t. V mdot mdot, во mdot, надвор dm) (t dt (t du (t 3. c T (t + m (tc + d (t V dt (t 1 m (tcv [Q + m (c T c T m (c T c T])) точка точка, во v точка, надвор v
5-ти модел: изедначување на притисокот, кинетичка енергија на притисок на отпор на проток (t ρ 1 v v: брзина на проток m точка (t A ρ v
Отпорност на проток Енергија на притисок Кинетичка енергија dyn ρ 1 v v: Брзина на проток Пресметка на проток на маса m (t точка A ρ v
Алгоритам 10 10 1 дневник (λ 10 0 10-1 сингуларност 10 - турбулентен проток на ламинарен проток v '10 -3 o 10 0 10 1 10 10 3 10 4 10 5 10 6 v почетник (Д/8 L дневник (повторно v ') 0 D Re0 ReInit η v 'i (+ v' ρ i 1 ζ η v 'i D ρ Re ρ i η ρ Проценка на почетната вредност (Hagen-Poiseuille G 1 (Re i 1 услов за завршување: v' iv 'i 1