在穩態Modelica模型中解決組件暫存問題

我正在嘗試解決我認爲應該使用Modelica的簡單穩態組件分段問題，但我正在努力尋求解決方案。在穩態Modelica模型中解決組件暫存問題

我準備了一個帶有兩臺並聯泵的實例，它必須向系統提供目標總流量（vTotal）。一臺泵是變頻泵，並提供與指令頻率（fPump1）成比例的流量（v1），該值可以在0和fMax之間變化。另一臺泵是一臺定速泵，每當運行時輸出一個固定的流量（v2IfRunning），當它不運行時輸出零流量。

目標是解決正在運行的泵的數量和變頻泵頻率。變速泵始終運轉，只有當變速泵需要以大於fMax的頻率運行時才使用恆速泵。我的示例代碼如下：

model TwoPumpCode 
    // Pump 1 
    Modelica.SIunits.Frequency fPump1 "pump 1 frequency"; 
    Modelica.SIunits.Frequency fMax = 50 "maximum frequency"; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v1; 

    // Pump 2 
    // Boolean runPump2(start=false) "true if pump 2 should run"; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v2IfRunning = 30; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v2 
    "actual flow through pump 2"; 

    Integer nPumpsRunning(start = 1) "number of pumps running"; 

    // Total flow 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate vTotal = 70; 

equation 
    // Calculate the flow through pump 1 as a function of frequency 
    v1 = fPump1; 

    // Calculate the flow through pump 2 based upon running state 
    if fPump1 > fMax then 
    nPumpsRunning = 2; 
    v2 = v2IfRunning; 
    else 
    nPumpsRunning = 1; 
    v2 = 0; 
    end if; 

    // Calculate the total flow 
    vTotal = v1 + v2; 

end TwoPumpCode;

此外，這是一個穩態模型。我嘗試過使用if，when，reinit，用於pumpRunning狀態的布爾變量，用於運行泵的數量的整數變量等，並且我仍然無法獲得穩態解決方案來解決問題。

任何建議將不勝感激。

感謝，賈斯汀

來源

2017-04-24 Justin Kauffman

您可以將控制邏輯從您的泵型號中分離出來，在MSL模型中。然後你有一個有開/關開關的泵型號和一個控制器。在控制器中，使用滯後來避免抖動。 – matth

感謝您的反饋數據。系統的其餘部分是純粹的穩態，所以如果可能的話，我寧願避免控制器的動態。你能推薦一個MSL的特定例子嗎？ –

像「Modelica.Blocks.Logical.OnOffController」這樣的控制器不會增加動態，因爲沒有存儲/集成等，它就像你的代碼一樣使用'if'條件。也許我不應該稱之爲控制器，更好地稱它爲邏輯塊！？你可能會在github上找到使用示例：https：//git.io/v9IGP – matth

我現在更好地理解它。問題是我們需要分離變量。

model TwoPumpCode 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate vTotal = 70-40*time; 
    model TwoPumpSimple 
    // Pump 1 
    Modelica.SIunits.Frequency fPump1 "pump 1 frequency"; 
    Modelica.SIunits.Frequency fMax = 50 "maximum frequency"; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v1; 

    // Pump 2 
    // Boolean runPump2(start=false) "true if pump 2 should run"; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v2IfRunning = 30; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v2 
    "actual flow through pump 2"; 

    Integer nPumpsRunning(start = 1) "number of pumps running"; 
    // Total flow 
    input Modelica.SIunits.VolumeFlowRate vTotal; 
    input Boolean activeSecond; 
    equation 
    // Calculate the flow through pump 1 as a function of frequency 
    v1 = fPump1; 

    // Calculate the flow through pump 2 based upon running state 
    if activeSecond then 
    nPumpsRunning = 2; 
    v2 = v2IfRunning; 
    else 
    nPumpsRunning = 1; 
    v2 = 0; 
    end if; 

    // Calculate the total flow 
    vTotal = v1 + v2; 
    end TwoPumpSimple; 
    //TwoPumpSimple first(vTotal=vTotal,activeSecond=first.fPump1>first.fMax); 
    TwoPumpSimple first(vTotal=vTotal,activeSecond=false); 
    TwoPumpSimple second(vTotal=vTotal,activeSecond=first.fPump1>first.fMax); 
end TwoPumpCode;

的出注釋行是相同的第一溶液中，並將其改變爲離散問題 - 但是，問題有時缺乏的溶液。

新變種做以下操作： 1沒有第二個泵需要多高的頻率？

2我們應該激活第二個泵嗎？

3計算新頻率 - 基於此。

在決策中增加一些滯後效應也會有類似的效果。

來源

2017-04-24 12:07:45

漢斯，我嘗試了你的方法，並且你在Dymola中模擬它是正確的。但是，由此產生的解決方案結果似乎並不正確。我的最終結果包括：activeSecond = true，nPumpsRunning = 2，v2 = 0，v1 = 70，fPump1 = 70.這些結果似乎彼此不一致。 –

啊，我看到了 - 問題是條件fPump1> fMax。如果我們用vTotal> fMax代替它，這個模擬就可以工作。 –

根據matth的反饋，我可以使用基於Modelica.Blocks.Logical.OnOffController示例的pre（）運算符。功能代碼如下所示，供參考。

model TwoPumpCode_matth 
    // Pump 1 
    Modelica.SIunits.Frequency fPump1 "pump 1 frequency"; 
    Modelica.SIunits.Frequency fMax = 50 "maximum frequency"; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v1; 

    // Pump 2 
    parameter Boolean runPump2InitialValue = false; 
    Boolean runPump2(start=runPump2InitialValue) "true if pump 2 should run"; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v2IfRunning = 30; 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate v2 "actual flow through pump 2"; 

    // Total flow 
    Modelica.SIunits.VolumeFlowRate vTotal = 70; 

initial equation 
    pre(runPump2) = runPump2InitialValue; 

equation 
    // Calculate the flow through pump 1 as a function of frequency 
    v1 = fPump1; 

    // Calculate the flow through pump 2 based upon running state 
    runPump2 = pre(runPump2) or (fPump1 > fMax); 
    if runPump2 then 
    v2 = v2IfRunning; 

    else 
    v2 = 0; 

    end if; 

    // Calculate the total flow 
    vTotal = v1 + v2; 

end TwoPumpCode_matth;

來源

2017-04-24 14:19:55

在穩態Modelica模型中解決組件暫存問題

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