Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Моделирование систем с распределенными параметрами численным методом в среде Matlab

В области моделирования и управления системами с распределенными параметрами перед исследователями стоит рад задач, решение которых имеет важное теоретическое и прикладное значение и требует глубокой научной проработки. Одной из таких задач является проблема проектирования оптимальных режимов и систем управления технологическими установками.

В настоящее время нет единой обобщающей модели, позволяющей рассматривать технологические процессы тепло-массобомена в широком диапазоне измерений начальных и граничных условий с учетом различных возмущавших воздействий и оценивать статические и динамические характеристики всего технологического процесса. Создание такой модели часто тормозится отсутствием нестационарным режимам при различных возмущениях и т.д.

Первые работы по исследованию систем управления с распределенными параметрами были изданы в 60х годах прошлого века, в частности работы П.К.С. Ванга «Управление систем с распределенными параметрами» (1964 г.) и А.Г. Бутковского «Оптимальное управление систем с распределенными параметрами» (1965 г.). В дальнейшем было опубликовано немало значимых работ основанных на аналитических методах решений уравнений с частными производными. В связи с развитием информационных технологий были достигнуты новые горизонты в численных методах решений систем с распределенными параметрами в 3-х мерных сложных областях определения форм, который создал бум в численном анализе динамики технологических процессов производства. На основе этого создано новое направление программного обеспечения для симуляции технологических процессов (таких как ANSYS, FLUENT, STAR-CD, и др.), среды научного моделирования (COMSOL Multiphisics), виртуальные среды испытаний и анализа процессов тепло-массообмена (ESI Group, MODFLOW, и др.). В данной статье мы рассмотрим возможности приложений DPS tool и PDE tool в

Для декомпозиции динамики ССРЗ на временные и пространственные компоненты использованы отдельные ступенчатые возмущения с распределенными параметрами {HHi(x,k)}i. Были определены дискретные передаточные функции для отельных ступенчатых возмущений с максимальной амплитудой, {HHi(xi,k)}i, в точках {xi}i: {SHi(xi,z)}i как временной компонент динамики ССРЗ. Как пространственный компонент динамики ССРЗ было рассмотрено приведенное частичное ступенчатое возмущение в установившемся состоянии {,HHRi(x, ∞ )}i, где {HHRi(x, ∞ )}=HHi(x, ∞ )/ HHi(xi, ∞ )}i. Характеристики с распределенными параметрами ¦//I IR∣(x. ∞ )}i и {HHi(x,k)}i были получены с помощью пакета PDE tool в среде Matlab, которая использует метод конечных элементов для решения дифференциальных уравнений в частных производных. Передаточные

224

функции {SHi(xi,z)}i идентифицированы в приложении DPS blockset в среде Matlab.

Рассмотрим пример процесса плавки стекла в стекольной печи, где управляемыми вводными значениями являются потоки газа на индивидуальную горелку в печи, а управляемой переменной является температурное поле внутри стекольной печи. Динамика системы дана методом конечных элементов численной структуры печи Ω , соответствующая дифференциальному уравнению в частных производных параболического типа с передаточными функциями горелок: SAi(s), SGi(s) и Ti(x,y), где Ti(x,y) является блоком формирования i-ого числа распределенных вводов ((i=1-4)

Ниже приведена технологическая схема стекольной печи.

распределенными параметрами, которая задается вычислительными узлами или измеримыми точками на области определения системы и набором простых элементов представленных на этих точках геометрической декомпозиции. Вычислительные узлы модели стекольной печи на области определения показан на рис. 4.

 

Далее определенно приведенное частичное ступенчатое возмущение в установившемся состоянии ¦//I IR∣(x,∞ ) //І Ii(x,∞ )ZHHi(xi,∞ )}i=1,4 которые являются пространственными компонентами динамики исследуемой системы.

Рассмотрим синтез управления систем с распределенными параметрами реализованный в программном пакете DPS toolbox. Синтез управления основан на декомпозиции динамики на временной и пространственный компонент. Ниже приведена функциональная схема системы управления с распределенными параметрами, рис 7.

Пространственная часть синтеза управления решена как задача аппроксимации отклонения управления E(x,t) на группе временных компонентов динамики управляемой системы {HHRi(x, ∞ )}i. Вектор оптимальных параметров аппроксимации E(k) , который является вектором ошибки с сосредоточенными параметрами, вводиться в блок временного синтеза, где контроллеры {Ri(z)}i сделаны на основе временных компонентов динамики системы управления {SHi(xi,z)}i.

Представим схему системы управления созданной с помощью DPS Blockset в среде Matlab, рис.8.

Далее мы можем получить результаты моделирования робастного управления температуры стекольной печи как системы с распределенными параметрами. Ниже приведены результаты моделирования соответствия заданных переменных и выходных переменных системы управления, а так же данные по векторам управления и квадратической нормы ошибки системы управления.

228

Как видно из полученных результатов мы имеем сильный пакет приложений для моделирования систем с распределенными параметрами, как PDE tool, а так же программу DPE tool для решения задач оптимального управления систем с распределенными параметрами.

Последние результаты развития науки позволяют использовать закон движения материи в обеих временных и пространственных областях в прикладной инженерии. Эти законы предлагают сложные методы аналитического моделирования, широкие возможности в измерении, видео тамографические методы, т.п. Тем не менее, действительно эффективное использование этой методологии может быть достигнуто только тогда, когда она рассматривается как система управления с распределенными параметрами, и дает возможность решить вопросы оптимизации.

По этой причине основным преимуществом DPE tool является то, что она предлагает инженерному обществу исследовать и использовать управляемое временное-пространственное движение материи с распределенными параметрами для создания оборудования нового тысячелетия.

 

Литература

  1. Бутковский А.Г. Оптимальное управление систем с распределенными параметрами. – М.: Наука, 1965.
  2. Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами. – М.: Наука, 1965.
  3. Ванг П. Управление систем с распределенными параметрами // Достижения в системах управления: Теория и применения. – Нью-Йорк: Академик пресс, 1964.
  4. Нулко Г. Моделирование, управление и разработка систем с распределенными параметрами в Matlab. – Братислава: Дом изданий СТУ, 1998.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.