华北电力大学热工系统建模实验作业.doc

科 技 学 院名 称： 热工系统建模实验作业 院 系： 动力工程系 班 级： 自动化08K3班 学 号： 081912010116 学生姓名： 李方义 日期： 2011 年 6 月 11 日1、单容水箱水位的DT仿真显示欧拉公式实验。实验程序：clear; L=100; F=900;K1=1800; K2=90; RO=1; u1=0.6;ST = 2000; DT = 10;NP = ST / DT; for i=1:NP W1=K1*u1; W2=K2*sqrt(L); Y(i)=L; L=L+DT*(W1-W2)/(RO*F);end plot(1:NP)*DT,Y); title(单容水箱仿真);实验曲线：更改初值后的程序：clear; L=100; F=900;K1=1800; K2=90; RO=1; u1=0.6;ST = 10000; DT = 500;NP = ST / DT; for i=1:NP W1=K1*u1; W2=K2*sqrt(L); Y(i)=L; L=L+DT*(W1-W2)/(RO*F);end plot(1:NP)*DT,Y); title(单容水箱仿真);试验曲线：实验程序：clear; L=100; F=900;K1=1800; K2=90; RO=1; u1=0.6;ST = 20000; DT = 300;NP = ST / DT; for i=1:NP W1=K1*u1; W2=K2*sqrt(L); Y(i)=L; L=L+DT*(W1-W2)/(RO*F);end plot(1:NP)*DT,Y); title(单容水箱仿真);试验曲线：隐式欧拉公式仿真：clear; L=100; F=900;K1=1800; K2=90; RO=1; u1=0.6;ST = 2000; DT = 500;NP = ST / DT; for i=1:NP B2=K2/sqrt(L); L=( RO*F/DT*L+K1*u1)/(RO*F/DT+B2); Y(i)=L; endplot(1:NP)*DT,Y); title;2.COS函数的仿真实验：实验程序：clear;x=0:0.01*pi:4*pi;y=cos(x);plot(x,y);grid on;实验曲线：3. 单容水箱水位的PID仿真实验。试验程序：clear allL=0;F=900;K1=1800;K2=90;RO=1;U0=0.5;Lsp=10;Kp=0.05;Err0=0;Ti=30;ST=300;DT=0.5;NP=ST/DT;for i=1:NP Err=Lsp-L; U1=U0+Kp*(Err-Err0)+DT*Err/Ti; % L=L+DT*(K1*U1-K2*(L)/(RO*F); L=(RO*F/DT*L+K1*U1)/(RO*F/DT+K2); Err0=Err; U0=U1; Y1(i)=U1;Y2(i)=L;Y3(i)=Err;endfigure(1)%plot(1:NP)*DT,Y1);title();%figure(2)plot(1:NP)*DT,Y2);title();%figure(3)%plot(1:NP)*DT,Y3);title();grid on;仿真曲线：4.弹性阻尼系统的仿真实验。试验程序：clear; M=10; K=200; B=30; U=75;ST = 16; DT = 0.1;NP = ST / DT-1; for i=1:NP X1(i)=0; X2(i)=0; X(i)=i; Y(i)=i;endfor i=1:NP X(i+1)=i; F1(i)=X2(i); F2(i)=(-1.0)*K/M*X1(i)-B/M*X2(i)+U/M; X1(i+1)=X1(i)+DT*F1(i); X2(i+1)=X2(i)+DT*F2(i);end F1(NP+1)=F1(NP); F2(NP+1)=F2(NP);% plot(X,X1); % plot(X,X1,X,X2,X,F2); title(); plot(X,X1,X,X2);仿真曲线：五、PID实验。试验程序：clear all;Dta=0.05;Ti=0.5;X(1)=pid(Dta,Ti);grid on;function Q=pid(Dta,Ti)Ig=0.2;ST=90;DT=0.3; x1=0;x2=0;Q=0;y(1)=0;NP=ST/DT;for j=1:NP e=Ig-x2; x1=x1+e*DT/(Dta*Ti); e1=x1+e/Dta; x2=exp(-DT/100)*x2+(1-exp(-DT/100)*e1; y(j+1)=x2; Q=Q+abs(e);end plot(1:NP)*DT,y(1:NP),b);grid on;试验曲线：6、混合连箱的仿真实验。试验程序：clear allL=100; F=900; K2=90; RO=1;W1=900;W2=900;T1=40;T2=50;Q=100;T3=45;Cmin=0.000001;CP=1;ST = 2200; DT = 14;NP = ST / DT; for i=1:NP B2=K2/sqrt(abs(L)+Cmin); L=(RO*F/DT*L+W1+W2)/(RO*F/DT+B2); T3=(RO*F/DT*T3*L+W1*T1+W2*T2+Q/CP)/(RO*F/DT*L+K2*sqrt(L); X(i)=L; Y(i)=T3; end plot(1:NP)*DT,X,(1:NP)*DT,Y); title(水箱仿真); 仿真曲线：7.TANKPID实验。试验程序：clear all; L=0; F=900;K1=1800; K2=9; RO=1; u1=0.5;u2=1;Kp=0.05; Ti=30; sp=10;ST = 100; DT =0.01;NP = ST / DT; % initial value for i=1:NP YL(i)=0; Yu1(i)=0; Yerr(i)=0; Yw1(i)=0; Yw2(i)=0;endYerr(1)=L-sp; YL(1)=L; Yu1(1)=u1;% Level Catculate and PID Controlfor i=2:NP W1=K1*u1; W2=K2*u2*L; % L=L+(W1-W2)*DT/(RO*F); L=(RO*F/DT*L+W1)/(RO*F/DT+K2*u2); Yerr(i)=L-sp; u1=u1- Kp*(Yerr(i)-Yerr(i-1)-DT/Ti*Yerr(i); if(u11) % u1=1; end YL(i)=L; Yw1(i)=W1; Yw2(i)=W2; Yu1(i)=u1; end % plot(1:NP)*DT,Yw1,(1:NP)*DT,Yw2); plot(1:NP)*DT,YL); title(PID Control); grid on;仿真曲线：8.流体网络动态特性的仿真实验。试验程序： (五)流体网络clear allk1=1000;v1=1;n1=1;k2=1000;v2=0.8;k3=1000;v3=1;kp2=0.01;Cmin=0.000001;ST=50; DT=0.5; NP=ST/DT;P1=100;P2=100;P3=100;P4=100;Pmax1=5;for i=1:NP X(i)=i; if(i=NP/2) n1=1.62; end DP1=P1+n1*n1*Pmax1-P2; if(DP1=0) W1=k1*v1*sqrt(abs(DP1); else W1=-1*k1*v1*sqrt(abs(DP1); end B1=k1*v1/sqrt(abs(DP1)+Cmin); Psu1=n1*n1*Pmax1; DP2=P2-P4; if(DP2=0) W2=k2*v2*sqrt(abs(DP2); else W2=-1*k2*v2*sqrt(abs(DP2); end B2=k2*v2/sqrt(abs(DP2)+Cmin); DP3=P2-P3; if(DP3=0) W3=k3*v3*sqrt(abs(DP3); else W3=-1*k3*v3*sqrt(abs(DP3); end B3=k3*v3/sqrt(abs(DP3)+Cmin); P2=(kp2/DT*P2+B1*Psu1+B1*P1+B2*P4+B3*P3)/(kp2/D