Simulera temperaturreglering?
Simulera temperaturreglering?
Har någon en formel för hur man simulerar en sak med en värmare och givare där det finns en viss termisk massa samt tröghet från till-/frånslag tills att givaren börjar svara?
Låter som att du vill köra en FEM-simulering? Jag tror du behöver knäcka några olinjära differentialekvationer för att få temperaturen med någerlunda precision i några punkter. Eller så får du förfina frågan lite 
Alltså, FEM behövs om du tänker ta hänsyn till att energin faktikst peverkas av omgivningen, och det gör den ju, om du inte jobbar i vakuum.
Om du vill göra det lätt för dig så kanske det räcker med att modellera det med en tidsfördröjning likt ett reglertekniskt problem med samma egenskaper.
Alltså, FEM behövs om du tänker ta hänsyn till att energin faktikst peverkas av omgivningen, och det gör den ju, om du inte jobbar i vakuum.
Om du vill göra det lätt för dig så kanske det räcker med att modellera det med en tidsfördröjning likt ett reglertekniskt problem med samma egenskaper.
Det där är lite för avancerat för mig som inte har högskoleutbildning.
Jag trodde det bara handlade om att ha en variabel som räknades upp med en hastighet som motsvarade energitillförseln, samtidigt som den räknades ned med en hastighet som motsvarade värmeförlusten. Denna ökar ju när temperaturskillnaden mot omgivningen stiger. Där behövs då en ekvation som simulerar detta.
Jag trodde det bara handlade om att ha en variabel som räknades upp med en hastighet som motsvarade energitillförseln, samtidigt som den räknades ned med en hastighet som motsvarade värmeförlusten. Denna ökar ju när temperaturskillnaden mot omgivningen stiger. Där behövs då en ekvation som simulerar detta.
-
JimmyAndersson
- Inlägg: 26586
- Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
- Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
- Kontakt:
Det är just något sådant jag skulle vilja göra, men är osäkerpå hur man angriper problemet. Det handlar om att hitta rätta inställningar på en PID-regulator. Ändamålet är att spara energi i varmvattenberedaren. Där blir en förfärlig översläng efter ett uttag av varmvatten med den mekaniska termostat som finns där nu.
Trögheten i 300 liter vatten är enorm, därför är det svårt att känna sig fram med inställningarna. Allt går så oändligt långsamt. En datorsimulering skulle kunna accelerera förloppet så det gick sekundsnabbt att prova sig fram till värden som inte ger översläng.¨
Antagligen är det mycket svårt, för svårt, att simulera eftersom vattnett skiktar sig beroende på dess temperatur. Ett dödfött projekt som vanligt...
Trögheten i 300 liter vatten är enorm, därför är det svårt att känna sig fram med inställningarna. Allt går så oändligt långsamt. En datorsimulering skulle kunna accelerera förloppet så det gick sekundsnabbt att prova sig fram till värden som inte ger översläng.¨
Antagligen är det mycket svårt, för svårt, att simulera eftersom vattnett skiktar sig beroende på dess temperatur. Ett dödfött projekt som vanligt...
Vad som ställer till det lite är att man inte har någon konstant omrörning i tanken.
Annars bör man väl kunna räkna på ett förenklat problem.
En vattenmassa med ideal omblanding har ju en temperaturökningstakt som är dT/dt = P/(c*m) där P är tillförd värmeeffekt, c är specifika värmekapaciteten (dvs c = 4180 J/kgK) och m är massan på vattenmängden.
Exempelvis ökar ju 1 kg vatten som värms med 1 kW med 1000/4180/1 = 0.239 grader per sekund.
Sen borde du kunna skatta en ungefärlig tidsfördröjning genom att låta tanken inta en konstant temperatur och sedan kräma på med en konstant hög värmeeffekt. Då kan du ju se hur lång tid det tar innan du får den linjära rampen på temperaturen.
Sen kan man sätta upp en matematisk modell baserat på mängden vatten och tidsfördröjningen som man sedan kan simulera utifrån.
När det gäller system med tidsfördröjningar finns en kompensering man kunde göra för att ta hänsyn för fördröjningen. Är över 13 år sedan jag läste om detta men drar mig till minnes att det hette något med Otto-Smith regulator eller liknande.
Annars bör man väl kunna räkna på ett förenklat problem.
En vattenmassa med ideal omblanding har ju en temperaturökningstakt som är dT/dt = P/(c*m) där P är tillförd värmeeffekt, c är specifika värmekapaciteten (dvs c = 4180 J/kgK) och m är massan på vattenmängden.
Exempelvis ökar ju 1 kg vatten som värms med 1 kW med 1000/4180/1 = 0.239 grader per sekund.
Sen borde du kunna skatta en ungefärlig tidsfördröjning genom att låta tanken inta en konstant temperatur och sedan kräma på med en konstant hög värmeeffekt. Då kan du ju se hur lång tid det tar innan du får den linjära rampen på temperaturen.
Sen kan man sätta upp en matematisk modell baserat på mängden vatten och tidsfördröjningen som man sedan kan simulera utifrån.
När det gäller system med tidsfördröjningar finns en kompensering man kunde göra för att ta hänsyn för fördröjningen. Är över 13 år sedan jag läste om detta men drar mig till minnes att det hette något med Otto-Smith regulator eller liknande.
SJavisst var det Prof. Smith som uppfann dödtidskompenseringen.
Dock kanske inte den metoden som eftersöks, eller hela vitsen är kanske att styra värmeelementet genom att mäta med sen fördröjda givarsignalen?
Dock kanske inte den metoden som eftersöks, eller hela vitsen är kanske att styra värmeelementet genom att mäta med sen fördröjda givarsignalen?
Jag var på herrens mark då jag började med min PID-styrning av värmeutvecklingsenheten men jag har fått ordning på det nu och då som PI-reglering då värmeinertin är så stor att D-delen är överflödig, tillverkaren tycker dock INTE att den är det.
Jag har D-faktorn = 0 (alltså D-funktionen borta)
I-faktorn är ca: 1/30-del av P-faktorn som är ca: 500W/°C.
Edit: Glömde en sak: den reglerar i 2-min intervall.
Mer edit: Ingen namn nämnda...
Jag har D-faktorn = 0 (alltså D-funktionen borta)
I-faktorn är ca: 1/30-del av P-faktorn som är ca: 500W/°C.
Edit: Glömde en sak: den reglerar i 2-min intervall.
Mer edit: Ingen namn nämnda...
Senast redigerad av Icecap 15 juni 2007, 15:07:52, redigerad totalt 1 gång.
Jag kan ställa maximum och minimum effekt och dessa begränsar I∑. I min begränsning kollar jag om I∑ försöker gå utanför dessa gränser och jag låser då till min/max, sedan läggs ju P-resultatet till detta tal och åter justerar jag enl. min/max.
Grejen är ju att I∑ ska vara hela utsignalen och P-resultatet ska bli noll, alltså begränsar jag 2 gg.
Jag har ett "överflöde" av datorkraft så det är ingen skada att ta i på detta sätt.
Grejen är ju att I∑ ska vara hela utsignalen och P-resultatet ska bli noll, alltså begränsar jag 2 gg.
Jag har ett "överflöde" av datorkraft så det är ingen skada att ta i på detta sätt.
