All streams
Search
Write a publication
Pull to refresh
180
0
Вячеслав @petuhoff

Моделирование сложных технических систем

Send message
Блоки удобны сами по себе для отладки, сразу на линии связи можно смотреть результат, можно просто вырвать кусок задать воздействие и посмотреть на результат. Причем блоки без одтносительно пердаточная функции или внутир блока уравнения физики, разделение на блоки в любом случае ускоряет разработку, чем сложнее схема, тем проще работать с блоками. Потом отлаженный блок просто вставлять в схему. И если группа товарищей работает между ними тоже блоками взаимодействовать проще. В статье "скрещивая ежа и ужа" я ничего не понимая в авиадвигателях, взял незнакомый ранее мене реальны ПИД регулятор от АЭС, добавил трубопроводы задвижку, у создал модель управления оборотами турбореактивного двигателя. И все это в тченеии пары дней. Если бы модели были на фортране, или даже на моделики, а не в блоках. Хрен бы у меня что получилось в такие короткие сроки. А когда все модели в виде блоков — все просто.
Наверное просто в для удобства, как толко записал уравнение в виде формулы (6) сразу можно перходить к передаточной функции, не заморачиваясь лаплассом. По крайней мере у нас в лекция сначала перобразование лапаласа, а потом уже вот это упрощение.
Либо наоборот современное оборудование поставленное под ключ, а что там в нутри никому не ведомо, такое тоже есть.
Не могу полностью согласится, абсолютно черных коробок, в жизни как правило не бывает, всегда есть примерное описание объекта и его процессов. И вместо подбора абстрактной функции медодом идентификациии, можно построить физическую модель объекта, а ее параметры определить с эксперементальных данных, это требует не намного больших усилий, но приводит к более достоверной модели. Вот в предыдущей статье про авиационный теплообменник, как раз и приводится пример, использования данных эксперементальных данных, для доводки физической модели.
Как правило, исходные данные для физических уравнений измерить и получить более просто, чем для достоверной идентификации, а вот ссылка на пример, когда модель перестает быть идентифицируемой.
Даже в примере с демпфером, достаточно просто померять и массу и сопротивление, (сопротивления трения сложнее) но можно. А вот точно снять колебания уже проблематично.
Вобще то согласен, можено использовать и для белых ящиков, по крайней мере для ускорения рассчетов полезно.
Сам метод system identification предполагает черный ящик, и его нельзя использовать в модельно ориентированном проектировании. Но вот а почему нельзя, как оказалось, не всем очевидно. В дискусси под предыдущей статьей два человека сказали зачем мучатся с уравнениями если есть результаты эксперимента. Ну и с реальным производством приходилось сталкиваться, где говорят так:
-Херня вся ваша теплофизика, у нас есть эксперимент, а остальное это все фантазии.
Мне показалось, что пример наглядный, в одном случае у нас есть уравнения физики и модель, в другом случае просто модель. Оказывается просто модель как то не сильно помогает для проектирования, даже для грузила на пружинке.

Так насколько изменится отклонениеи демпфера и время переходного процнсса при увеличении массы поршня? Если у вас в качестве исходных данных только передаточная функция полученая методом идетификации?

Так насколько изменится отклонениеи демпфера и время переходного процнсса при увеличении массы поршня? Если у вас в качестве исходных данных только передаточная функция полученая методом идетификации?

Так он полностью соответвует передаточной функции, там отличий нет. Мы же не данные эксперимента обрабатывали (с ошибками, шумами, задержками измерения). Мы просто предствили, что не знаем внутренней начинки блока «языка программирования». Поэтому построитель переходной функции ее построил точно такой же какой она и была задана в блоке (см. рис. 14). Этот блок вместо всех математических выводов в символьной форме, сделал численный анализ модели и получил те же самые цифры в передаточной функции, который мы вводили в формулах.
Претензии справедливые, но
1) Свойства воздуха учитываются в уравнениях, на каждом временном шаге и для каждого рассчетного объема используются свойства из таблиц для рассчитываемых параметров. Просто формулы заняли бы еще 30 страниц текста.
2) Элементарная ячека в модели это упрощенно «канал теплоносителя со стенкой», количество расчетных участков в трубе задается достаточно просто, одно цифрой. Соединение же между участками, для получения перекрестного расхода, требует создания 6 соединений (вход — выход горячий, вход-выход холодный, 2 тепловые связи см. рис. 5) с точки зрения создания расчетной схемы это просто по времени дольше. Поэтому и попробавали соединений сделать меньше, а точек внутри больше. Большее количество расчетных ячеек, при меньших усилиях и посмотреть что по результатам получится.
3) Формулы были приведены, просто для примера, что бы показать существующий широкий диапазон коэффициентов в этих формулах и пояснить на примерах, что напрямую взять их и получить рассчет не получится, нужно настраивать по результатам эксперимента.
4) Характеритические уравнения мы берем как раз понятные, и обще употребительные, рекомендованные авторами как раз для авиационных теплообменника, но коэффициенты в этих уравнениях мы получаем методом настройки по модели.
Если бы у нас был один теплообменник в системе, то нам достаточно было бы просто данных продувок, но у нас целая система с турбопродами задвижками, турбохолодильниками и регуляторами, и считать ее надо в комплексе в динамических режимах. В данных режимах нам важна не точка продувки (расход и установившаяся температура), а именно скорость изменения. Нам нужно понять как растет температура, котороая приводит к изменению свойств (полотность, взяскость) а далее к изменению течения воздуха во всей системе.
«Что хорошо в Modelica как языке — что можно удобно создавать вложенные структуры элементов моделей и при необходимости подменять их на аналогичные по структуре, но с другим наполнением.»
Что значит одинаковые по структуре но с другим наполнением? У нас можно назначить внутренность блока в виде субмодели, и при изменения параметра полностью менять все что находится внутри блока. Если портов стало больше, то они просто добавятся. Если меньше, то линия связи просто повиснет. На рисунке один и тот же блок, у которого разные параметры в свойствах, видно что в одном случае просто выход, в другом можно управляющее воздействия и нетраль подключать к схеме.
image

"По поводу дробления шага, у вас вон есть полный доступ вообще ко всему вашему коду, а всё равно не могли понять почему шаг интегрирования дробится при околонулевых расходах дросселя)"
Ничего уливииельно.Избаловали гилравлика, что все всегда считается он и там и налепил, уравненений, мне пришлось твое пособие читать, чтр бы понять где он косячит.

Плюс создал библиотеку компонентов специально под эту систему, из которых можно спокойно собирать аналогичные системы, не беспокоясь, что где-то начнётся дробление шага интегрирования.
— Это ты сейчас всю моделику и своих немецких коллег подопустил? Типа без тебя их стандартные компоненты на больших моделях тормозили и дробили шаг? :))))
А политично рассуждаешь! Клянусь честное слово, не понимаешь политической ситуации! youtu.be/JVmNb1wDDZg
Вывод параметров это не то, там просто оказалость прямо в теле кода где рассчет давления напрямую запись делать в базу данных сигналов, которую видит на отдельной виртуальной машине система в реальном времени, обходя все стандартные механизьмы, в конечной версии это удалили, и пользователям не отдали, это такой хак который в конкретном случае был полезен, и много времени для отладки сохранил.

А вот это реально круто, когда можно с разработчиком договорится. Просто для разработчиков MatchWorks это то же ральный процесс (наверное), но к ним очередь из страждущих бесконечна и наши хотелки и проблемы для них как блоха кусающая вошь — малое более высокго порядка. Как наверное для любого реально массового софта. Будь у заказчкиа Simscape, хрен бы он увидел и «модель центробежного насоса (вне бюджета проекта)» и «библиотеку компонентов специально под эту систему».

Тут все определяется соотнешением цена — работа. Вам еще повезло, что французы гайки не закручивают, по моему опыту с Dassault, они заряжают ценник 1000$ в день за специалиста, но могут как специалиста прислать консультанта который только 2 недели назад из Simiens пришол. И все что может это вопроссы записать и отправить по длинной цепочке, которая к разработчику может привести недели через 2, с вероятностью 50%
А мы модель мы не замедляли, мы просто перемножили время расчета вашей модели на количество таких же моделей в итоговой и поняли что с такой скоростью не полетит.
Так про это и речь, ну не стали бы вы специально для нас менять модели гидропривода арматуры, в которой скорость рассчитывается в двух местах и это вызывает замедление рассчета когда таких армтур в модели больше 150 штук. Не думаю что разработчикам SimulationХ, так же есть смысл вводить и выводить сигналы в систему управления для отладки ПМУ непосредственно из полости в гидроцилиндре. Такая задача у нас тоже возникла. Так же, как специально для тебя никто в Match Works не будет править Simscape. Я сейчас тебя процитирую:
«Видно, что результат практически не отличается, за тем исключением, что Simscape почему-то начинает неистово дробить шаг в конце переходного процесса. Возможно, это связано со способом расчёта расхода, который в конце становится очень маленьким, а может и нет...»
«Примерно та же самая история. Результаты практически не отличаются, но Simscape почему-то безосновательно начинает дробить шаг. Что у него в голове? Я не знаю...»

Да нормально, мы же вашу модель использовали просто из коробки. И скорость нас устраивала — задача решена. У нас первый вариант тоже считал примерно так же. Просто потом у нас появилось полное месторождение, вот тут пришлось анализировать, что и где можно и нужно ускорять.

Ну с соединителям в виде линий связи у нас на моделику похоже решения, просто создается двунаправленная шина данных и в системе задается ее тип, механическая, электрическая, гидавлическая и т.п. После этого, уже пользователю не дадут соединить электрическую связь с механической или цифровой. Например на приложенной картинке с моделью привода — зеленые линии это механическая связь.image
Опять таки по опыту выясняется что удобство связей имеет свою цену, особеннок когда код закрыт. У нас был опыт когдам мы гидавлическую и механическую систему соединяли, в одном случае получается, что скорость рассчитывается в двух местах и итерациями уравнивается, если мы используем стандартные связи. А если переделать рассчетную схему и скорость считать в механической части и передавать в гидравлическую, то исчезают лишнии итерации и расчет ускоряется. Но связь уже не стандартная и универсальная и работает только в конкретном случае. Тут всегда нужно искать лучший вариант. Идеально конечено иметь возможность и стандартные связи моделики и возможность из изменения.

Information

Rating
Does not participate
Location
Москва, Москва и Московская обл., Россия
Registered
Activity