Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Водонагреватель. Система контроля в Simulink

система управления Simulink

Показано моделирование системы контроля бытового водонагревателя в Simulink.

Тип задачи
Плоско-параллельная задача нестационарной теплопередачи с граничными условиями конвекции.

Геометрия

Дано
Теплопроводность изоляции λ = 0.1 Вт/K-м,
Начальная температура воды T₀ = 20°С,
Требуемая температура воды T = 70°С (±5°С),
Мощность нагревателя Q = 2 кВт,
Температура окружающего воздуха +20°С, коэффициент конвекции 3 Вт/К-м².

Задача:
Построить график зависимости температуры от времени

Решение

ELCUT позволяет связывать нестационарные тепловые задачи и передавать распределение температуры из одной задачи в другую. Связанные задачи основаны на едином файле геометрической модели, но могут иметь разные файлы свойств материалов и моделировать разные промежутки времени. Так можно создавать длинную цепочку задач.
Для реализации система управления две задачи были связаны в замкнутый цикл: вторая задача брала на вход температуру из первой, а первая задача берет на вход температуру из второй. Таким образом, если последовательно решить две задачи, то можно смоделировать некоторый интервал теплового процесса.
Система управления работает через открытый программный интерфейс ELCUT и выполняет запуск задач, измеряет температуру в конце цикла, считает число прошедших циклов (общее время процесса), а также регулирует мощность в блоке "нагреватель".

Результаты:
Схема управления в Simulink и распределение температуры в водонагревателе

• Видео: Водонагреватель. Система контроля в Simulink
  00:00 Создание нестационарной тепловой задачи в ELCUT
  07:50 Связанные тепловые задачи: последовательный нагрев и охлаждение
  15:23 Замкнутый цикл из связанных тепловых нестационарных задач ELCUT
  20:10 Программный интерфейс ELCUT. Подключение системы управления в Simulink
  31:16 Работа системы управления в Simulink
  
• Смотреть на YouTube
• Скачать файлы задачи