Исследование задачи динамики каскада резервуаров
Задание на курсовую работу
жүктеу/скачать 429,17 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Основная часть Описание объекта исследования
- Алгоритм работы системы
| Задание на курсовую работу
1 Ознакомиться с объектом исследования. Обосновать вывод уравнений математической модели объекта. 2 Определить перечень входных и выходных переменных математической модели. Разработать подробный алгоритм работы объекта. 3 Для исследования поведения рассматриваемой динамической системы использовать пакет Simulink системы MatLab. Собрать блок-диаграмму модели в пакете Simulink в соответствии с логикой работы системы. 4 Используя графический инструментарий для проектирования систем управления Statefiow, провести моделирование управления объектом. 5 Провести имитационные эксперименты для исследования поведения рассматриваемой системы (параметры объекта выбираются по варианту). Основная часть Описание объекта исследования Исследуемая система представляет собой два цилиндрических бака, расположенных вертикально на разной высоте таким образом, что дно первого бака находится на расстоянии H=0,58 м от дна второго (рисунок 1). Баки имеют одинаковую высоту h=1,5 м и различные диаметры: первый – D1=18 см, второй – D2=7,5см. Система имеет входную трубу, находящуюся в первом баке на расстоянии h от его дна. Баки соединены трубой, являющейся выходной трубой первого бака (и расположенной у самого его дна) и входной трубой второго бака (расположенной на расстоянии Н от его дна). Рисунок 1 - Система двух баков. Также система имеет выходную трубу, расположенную у самого дна второго бака. Входная труба системы снабжена входным краном Vinput, который открывается мгновенно, и скорость входного потока воды определяется как (л/ч) (1) Краны V1 и V2 являются медленными устройствами, они открываются и закрываются с одной и той же постоянной скоростью, так что от момента начала открытия (закрытия) до полного открытия (закрытия) требуется 80 с. Их открытие и закрытие контролируется задвижкой, меняющей свое положение от значения Р=0 (полное закрытие в условных единицах) до Р=80 (полное открытие). Управление открытием/закрытием кранов Vinput, V1 и V2 осуществляется специальным контроллером. Если через А1 и А2 обозначить площади оснований баков, то система уравнений для уровней воды в баках h1 и h2 запишется так (2) где - скорость протекания воды по трубе между баками, а - скорость вытекания воды из системы. Скорость протекания воды между баками зависит от уровней воды h1 и h2, значения Н и положения задержки Р1 в кране V1 (3) Скорость вытекания воды из системы зависит от уровня воды во втором баке h2 и положения задвижки Р2 на кране V2 Индивидуальные свойства кранов определяются функциями (4) Основными уравнениями модели являются уравнения (2). Выходные переменные модели – h1 и h2. Сигналы о значениях Vinput, V1, V2 подаются от контроллера. Эти переменные являются входами модели. Алгоритм работы системы В исходном состоянии все краны закрыты и оба бака пусты. В процессе заполнения баков, уровень воды во втором баке должен удовлетворять следующему требованию: он не должен опускаться ниже установленного уровня Lmin и превышать также заранее заданный уровень Lplus. В начальный момент контроллер посылает сигнал входному крану Vinput, тот мгновенно открывается и в течение времени Time1 [с] наполняется только первый бак. По истечении времени Time1 контроллер посылает команду открыть кран V1, и вода начинает поступать во второй бак. Второе состояние сохраняется на протяжении Time2 [с]. По истечении времени Time2 начинает контролироваться положение крана V2. А именно, если контроллер обнаруживает, что уровень воды во втором баке опустился ниже значения L_min [м], поступает команда закрыть выходной кран, если вода во втором баке превышает уровень L_plus [м] - выдается команда открыть выходной кран. Аварийными считаются ситуации, когда переполняется один из баков или происходит периодическое открытие и закрытие выходного крана. Нормальным режимом системы считается состояние, когда все краны открыты, и вода протекает через систему с постоянной скоростью. Сигналы о значениях Vinput, V1, V2 подаются от контроллера. Эти переменные являются входами модели. жүктеу/скачать 429,17 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|