SiMUA kol1 sciaga

Układ automatyki: zbiór elem i urządzeń autom, wykonujący określone zadanie

El. Automatyki: Podstawowe człony, zmiana sygnału, realizują podstawowe funkcje, silniki, prądnice, wzmacniacze, czujniki

Urządzenia automatyki: grupy elementów, np. urządzenia pomiarowe spełniające określone funkcje: urządzenia wykonawcze, rejestratory, regulatory

Regulacja: jednoobwodowa, kaskadowa, z pomiarem zakłóceń

Modelowanie: proces twórczy, który ma doprowadzić do utworzenia modelu

Model: jest to celowo uproszczona reprezentacja rzeczywistości, pozbawiona wielu szczegółów nieistotnych z punktu widzenia celu modelowania

Cel tworzenia: dążenie do zrozumienia otaczającej nas rzeczywistości, poznanie praw rządzących zjawiskami, przewidywanie zachowania różnych zjawisk w przyszłości w innych warunkach

Symulacja: eksperyment realizowany za pomocą komputerów który odpowiada ściśle eksperymentowi na układzie rzeczywistym

Grupy modeli: geometryczne, kinematyczne, dynamiczne

Analogia między układami fizycznymi: są analogiczne jeżeli pomimo swojej odmienności fizycznej, mogą być opisane tymi samymi pod względem formalnym zależnościami matem

Mod fizyczne: umożliwiają wyodrębnienie z modelu rzeczywistego takich jego cech, które są najistotniejsze z uwagi na zakładane zastosowanie modelu.

Mod matematyczne: mają charakter symboliczny, należą do grupy modeli w których obiekty i ich parametry są opisane stałymi i zmiennymi matematycznymi a relacje pomiędzy obiektami opisane są zależnościami funkcyjnymi . (ciągłe/dyskretne)

Mod statyczne: umożliwiają analizę stanu układu w wybranym położeniu/ chwili czasu

Mod dynamiczne: są to modele w których podstawą opisu układu jest upływający czas. Stosowane są do analizy stanów nieustalonych układów fizycznych

Mod deterministyczne: są to takie modele dla których zmienne fizyczne oraz zależności funkcyjne są ściśle określone (stochastyczne: mają charakter losowy)

Mod analityczne: pozwalają uzyskać rozwiązanie analizowanego problemu na podstawie bezpośredniej analizy postaci matematycznej modelu

Mod numeryczne: klasa modeli dla których znalezienie dokładnego rozwiązania analitycznego nie jest możliwe: rozwiązanie przybliżone

Parametry: nazywamy wielkości które charakteryzują pewne własności układu: masa, gęstość, sprężystość itp. Najczęściej przyjmowane jako stałe w czasie

Zmienne: wielkości fizyczne których przebiegu w funkcji czasu charakteryzują zachowanie się układu: sygnały WE(wymuszenia) oraz WY(odpowiedzi ukł)

Zasady modelowania:

1. Należy dokonać szczegółowej analizy układu dla którego będzie tworzony model (dokumentacja, budowa, funkcjonowanie)

2. Modelowanie należy zacząć od modelu o małej liczbie szczegółów który później może zostać rozbudowany jeżeli okaże się to konieczne. Model powinien zawierać wyłącznie te elementy które są istotne z punktu widzenia celu tworzenia modelu.

3. Należy wykorzystać wiedzę i doświadczenie specjalistów w danej dziedzinie w celu określenia poziomu szczegółowości modelu.

4. Przeprowadzić analizę wrażliwości co pozwala wskazać które parametry będą miały decydujący wpływ na wybrane własności układu

5. Kierować się intuicją

6. Należy starać się robić w możliwie najprostszy sposób unikając nadmiernej zależności zarówno gdy chodzi o odwzorowanie struktury danego układu jak również jego zapis matematyczny lub numeryczny

7. Gdy modeluje się coś co nie jest trywialne należy stosować metodę prób i błędów.

Tok modelowania:

1.Obiekt rzeczywisty->

2.Model fizyczny->

3.Model dyskretny->

4.Model matematyczny->

5.Dane do symulacji->

6.Model symulacyjny->

7.Wyniki obliczeń->

8.Analiza wyników->

9.Koniec

Gdy analiza daje negatywne wyniki należy dokonać zmian modelu symulacyjnego bądź danych do symulacji lub modyfikacji modeli 2,3,4.

Założenia podczas tworzenia modeli fizycznych:

1. Pomijanie małych wpływów

2.Założenie że analizowany układ nie powoduje zmian w otaczającym go środowisku

3.Zastąpienie parametrów rozłożonych przez skupione

4.Zakładanie prostych, liniowych zależności między zmiennymi fizycznymi opisującymi przyczyny i skutki

5. Parametry fizyczne są niezmienne w czasie

Założenia upraszczające:

AD1------------------------------

Elektryczne: rez, poj, ind są stałe w czasie, niezależne od prądu i napięcia

Mechaniczne: ciała idealnie sztywne, nieodkształcalne, sprężyny idealne o znikomej masie, tarcie proporcjonalne tylko do prędkości

Pneumatyczne: spadek ciśnienia na oporze przepływu jest proporcjonalny do jego natężenia, gaz jest idealnie sprężysty i opisany stałą wartością współczynnika sprężystości

Hydrauliczne: ciecze są nieściśliwe , spadek ciśnienia na oporze przepływu jest proporcjonalny do wielkości tego przepływu

AD2----------------------------------

Elektryczne: układy są zasilane ze źródeł o sztywnych charakterystykach

Hydr/neum: przyjmuje się że to co dzieje się w układzie nie wpływa na ciśnienie źródła z którego układ jest zasilany

AD3------------------------------

Znaczne uproszczenie układu zamiast pochodnych cząstkowych, zwyczajne

-przyjęcie temperatury śr

-jednolita gęstość

-masy skupione w wybranych punktach

AD4---------------------------------

W przypadku równań liniowych rozwiązania podlegają prawu superpozycji i są ogólne: słuszne dla wszystkich wartości zmiennych

Kryteria wyboru postaci modeli matematycznych

1.Cel tworzenia modelu

2.Potrzebna dokładność w odwzorowaniu modelu rzeczywistego

3.Ograniczenia którym podlega układ rzeczywisty

4.istnienie metod matematycznych i obliczeniowych pozwalających na przeprowadzenie analizy

5.stopień znajomości praw fizycznych rządzących układem

6.Możliwość wykonania pomiaru parametrów układu

ETAPY MODELOWANIA MAT

1.Wybór zmiennych fizyczn.

Określają chwilowy stan układu: ciśnienie prędkość, siła, temperatura. Zmienne przepływu(1-punktowe), spadku(2-punktowe).

Przepływu: są miarą wielkości fizycznej która przechodzi przez człon elementarny, charakteryzują intensywność przepływu określonej wielkości przez element układu (np. prąd, siła, natężenie objętościowe lub masowe przepływu płynu, natężenie przepływu ciepła)

Spadku: są miarą różnicy stanów na końcach elementów i wyrażają one napór jakiemu poddany jest element (różnica potencjałów, spadek ciśnień między końcami przewodu)

Np.

-napięcie

-prędkość liniowa/kątowa

-ciśnienie

-temperatura

2.Napisanie równań

-zachowania:

r. bilansu masy mz=md-mo

r. bilansu ciepła

r. bilansu energii

Et=Eo+/-/\E

-równowagi formułowane na podstawie związków przepływu(r węzłów,ciągłości)

1K – suma prądów w węźle=0

Równania równowagi sił, równanie ciągłości przepływu

-spójności zależność między zmiennymi spadku: suma napięć obwodu=0;równanie spadku ciśnień; równanie bilansu temperatury

3. Sformułowanie zależności fizycznych

-formułuje się jako zależności między zmiennymi przepływu i zmiennymi spadku

-opieramy się na prawach fizyki którym podlegają poszczególne elementy układów fizycznych: związki między prądem i napięciem, siłą i przemieszczeniem

El Rezystywne-rozproszenie energii w postaci ciepła

El pojemnościowe-magazyn energii w postaci potencjalnej

El indukcyjne-magazyn energii w postaci kinetycznej

REZYSTYWNE

Opornik–rezystancja U=R*i

En rozproszona Ps=i2*R

Ps – strata mocy

Tłumik cieplny-opór tarcia

-ruch postępowy F=v*Rv

En rozproszona Ps=v2*Rv

-ruch obrotowy M=w*Rw

En rozproszona Ps=w2*Rw

Zwężka-opór przepływu

-hydrauliczne /\p=p1-p2=QRn

-pneumatyczne -||- =Q*Rp

P1,p2- ciśnienia na WE i WY

Q – natężenie przepływu

En rozproszona Ps=Q2*Rn(Rp)

Warstwa graniczna- opór cieplny /\T=Q*Rc

Q-il ciepła przepływającego w jednostce czasu między 2 ciałami o różnicy temp /\T

POJEMNOŚCIOWE

C – pojemność elektryczna

U(0)- początk napięcie na C

En magazyn: V=0,5C*U2=1/(2c)*qe2

qe: ładunek elektryczny

V:energia potencjalna

El sprężyste: wsp sprężystości

-ruch postępowy Cv- wsp sprężystości określany jako stosunek zmian długości /\x sprężyny do przyrostu /\F

En zmagaz: V=0,5Cv*F2

-ruch obrotowy Cw- wsp spr określany jako stosunek zmian przemieszczenia kątowego /\ do przyrostu momentu /\M który wywołuje to przemieszczenie

En zmagaz: V=0,5Cw*M2

Zbiornik: poj hydrauliczna

Jeżeli pod wpływem zmiany ciśnienia o /\p=p-p(0) objętość zajmowana przez ciecz nieściśliwą w zbiorniku zwiększa się o /\Vo=Vo-Vo(0) to poj hydr Cn wynosi:

En zmagaz V=0,5Cn*pp

Zbiornik wsp sprężystości Cp

If pod wpływem zmiany cieśn o /\p=p-p(0) gaz w zbiorniku zajmujący przy cisnieniu p(0) objętość Vo(0) zostanie ściśnięty do objętości Vo to pojemność pneumatyczna =

En zmagaz V=0,5Cp*p2

Ciepło- pojemność cieplna

q- il ciepła dostarczona do układu w jedn czasu

Poj cieplna Cc=dq/dt|Cc=cρVo

INERCYJNE

Cewka: indukcyjność

U=Ldi/dt

En T=0,5L*i2 T-en kinetyczna

Bryła: masowy mom bezwład.

-ruch postępowy F=mdv/dt

En: T=0,5mV2

-ruch obrotowy M=Jdw/dt

En: T=0,5J*w2

Płyn: bezwł hydr/neum

/\p=p1-p2=mn*dQ/dt

P1,p2 WE i WY przewodu

Q natężenie przepływu

mn­ bezwł hydr = m/s2 m-masa

En T=0,5mnQ2


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Simua kol2 sciaga ksiazeczka
sciaga maszyny robocze kol1
PNOM ściaga kol1, Automatyka i Robotyka, Semestr 1, Podstawy Nauki o materialach, Kolokwia
Toksyki - ściąga kol1 (1), WTŻ, Toksyki
Toksyki - ściąga kol1 (2), WTŻ, Toksyki
ściąga kol1
1 sciaga ppt
metro sciaga id 296943 Nieznany
ŚCIĄGA HYDROLOGIA
AM2(sciaga) kolos1 id 58845 Nieznany
Narodziny nowożytnego świata ściąga
finanse sciaga
Jak ściągać na maturze
Ściaga Jackowski
Aparatura sciaga mini
OKB SCIAGA id 334551 Nieznany
Przedstaw dylematy moralne władcy i władzy w literaturze wybranych epok Sciaga pl

więcej podobnych podstron