unisim模拟反应过程.ppt
Simulink仿真PPT课件
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
本章要点 Simulink系统的基本模块 仿真模型的编辑 仿真参数的设置 SimPowerSystems工具箱及实例
教学时数 2学时
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它向用户提供一 个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
一、模块的编辑处理
1.模块的操作 (1)添加模块
当要把一个模块添加到模型中,先在Simulink模块库中 找到它,然后直接将这个模块拖入模型窗口中即可。 (2)选取模块 当模块已经位于模型窗口中时,只要用鼠标在模块上 单击就可以选中该模块,这时模块的四角上出现一些 黑色的小方块,这些小方块就是该模块的关键点,拖 动这些黑色小方块可以改变模块的大小。
2.模块间连线的调整 用鼠标单击连线,可以选中该连线。这时会看到线上的一些黑色小 方块,这些是连线的关键点。用鼠标按住关键点,拖动即可以改 变连线的方向。
3.连线的分支 仿真时经常会碰到需要把信号输送到不同的接收端的情况,这时 就需要分支结构的连线。可以先连好一条线,然后把鼠标移到支 线的起点位置,先按下〈Ctrl〉键,然后按住鼠标,将连线拖到 目标模块,松开鼠标和〈CtrSl〉imuli键nk仿即真 可。
仿真更为精细。它提供的许多模块更接近实际,为用户摆脱理想 化假设的无奈开辟了途径。
模型内码更容易向DSP,FPGA等硬件移植。
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
7.1 认识Simulink
Simulink 是MATLAB环境下对动态系统进行建模、 仿真和分析的一个软件包。该系统的两个主要功 能就是Simu(仿真)和Link(连接)。 一、Simulink的启动和退出 1.Simulink的启动
Unisim使用
Unisim使用心得点新建,弹出Simulation Basis Manager(模拟基础管理器),其中:1.第一个标签页Components:Add是添加组分创建组分包,View是查看组分包,或者直接双击某组分包也可以打开它。
下边可以将其改名。
2.第二个标签页Fluid Pkgs:Add是添加热力学方程,其中EOS为状态方程,一般可以选择PR方程。
3.选择好组分包和方程后,点击右下角的Enter Simulation Environment进入模拟环境,即进入了绿色的PFD画面。
在PFD画面中标题行最右边的图标即可返回模拟环境中。
4.其余图标的含义为Simulation Navigator为模拟领航图标,弹出Flowsheet Summary流程图概述对话框;Object Navigator为对象领航图标,弹出同名对话框;Workbook图标为工作簿对话框。
以下重点介绍塔的计算:1.建立三个质量物流和两个能量物流,一个普通的精馏塔。
2.双击精馏塔图标,将上述三个质量物流分别连在Inlet Streams、Bo-Ttoms Liquid Outlet、Ovhd Liquid Outlet(在Total的前提下),两个能量物流连在Reboiler Energy Stream和Condenser Energy Stream上,其中还可以选择多股进料线和侧线出料。
3.选择好以后,进行进料的参数输入,进料物流需要输入四个参数:温度、流量、组成和压力(或者改成q),然后即可选择塔对话框中的N-Ext,进入下一个对话框。
4.压力对话框,需要填写Condenser Pressure(冷凝器压力)、Conden-Ser Pressure Drop(冷凝器压降)和Reboiler Pressure(再沸器压降)。
5.温度对话框,需要填写Optional Condenser Temperature Estimate(冷凝器温度)、Optional Top Stage Estimate(顶层塔板温度)和Optional Reboiler Temperature Estimate (再沸器温度)。
miniprogram-simulate 讲解
miniprogram-simulate 讲解"小程序模拟-讲解"小程序模拟是一种技术手段,用于在开发和测试阶段模拟运行小程序。
本文将一步一步回答关于小程序模拟的问题,涵盖了基本概念、原理和应用场景。
一、什么是小程序模拟?小程序模拟是指在开发和测试过程中,模拟小程序的运行环境和功能,以便更好地调试和验证小程序的行为。
通过模拟运行,可以在没有真实手机设备和网络环境的情况下,进行开发和测试工作。
二、小程序模拟的原理是什么?小程序模拟的原理是通过软件工具,模拟出小程序运行所需的硬件和软件环境。
这些工具可以通过虚拟机、模拟器、浏览器插件等形式实现。
在模拟过程中,工具会模拟手机设备的操作系统、网络环境、传感器等功能,使得开发者可以在电脑上进行小程序的开发、调试和测试。
三、小程序模拟的应用场景有哪些?1. 开发阶段的调试:小程序开发者可以使用模拟器或浏览器插件,在本地环境中进行代码调试、交互测试和性能优化等工作,减少了对真实设备的依赖。
2. 联调阶段的测试:开发者可以将模拟器与后端服务进行联调,以验证小程序与服务器的交互是否正常,保证功能的稳定性和性能。
3. 教学和培训:小程序模拟器可以用于教学和培训活动,使学生在计算机上学习和仿真开发小程序,培养实践能力和创新思维。
四、如何进行小程序模拟?1. 选择合适的模拟工具:根据开发环境和需求,选择合适的小程序模拟工具。
常用的工具有微信开发者工具、小程序模拟器、HBuilder等。
2. 安装和配置模拟工具:根据模拟工具的官方文档,下载和安装相应的工具,并设置相关环境变量和插件。
3. 启动模拟器或浏览器插件:打开模拟工具,选择或导入需要模拟的小程序项目,然后启动模拟器或插件。
4. 进行模拟运行:在模拟器或插件中,可以模拟用户的操作行为,例如点击、滑动、输入等。
模拟器或插件会将相应的操作传递给小程序,以模拟真实环境的交互过程。
5. 调试和测试:在模拟运行过程中,开发者可以在开发者工具中查看小程序的日志、错误信息和网络请求等,以便进行调试和测试工作。
化工仿真模拟过程系统操作程序PPT(19张)
复杂的工艺过程往往仅靠一个操作点无法实施操作控制,而 需要两个或两个以上操作点相互配合才能稳定工况。这种操作称 为关联类操作。
过程系统操作要点
先低负荷开车达正常工况,然后缓慢提升负荷
先低负荷开车达正常工况,然后缓慢提升负荷。无 论对于动设备或者静设备,无论对于单个设备或者整 个流程,这都是一条开车的基本安全规则。如电力驱 动的设备,突发性加载会产生强大的瞬间冲击电流, 容易烧坏电机。容器或设备的承压过程是一个渐进的 过程,应力不均衡,就会造成局部损伤。设备对温度 变化的热胀冷缩系数不一致,局部受热或受冷过猛, 也会因为热胀冷缩不一致而损坏设备。
过程系统操作要点
首先了解变量的上下限
先考察调节器和指示仪表的上下限。这是变量最大的显示范 围。在仪表上下限以内,变量的报警还进一步划分为高限(H) 和高高限(HH)、低限(L)和低低限(LL)。其含义是给 出两个危险界限,若超第一个界限先警告一次提醒注意,若超第 二个界限则必须立即加以处理。
还应了解各变量在正常工况时允许波动的上下范围。这个范 围比报警限要小。不同的装置不同的变量这个范围要求可能有较 大的区别。例如,除计量之外一般对液位的波动范围要求不高。 然而有些变量的变化对产品质量非常敏感,则限制很严格。例如, 脱丁烷塔灵敏板温度变化零点几度对全塔的工况都有明显的影响。
过程系统操作要点
了解物料的性质
化工过程的物料种类繁多,性质各异。了解物料的性质,对于 深入理解操作规程、安全运行化工装置和事故处理都有重要意义。 例如,65t/h锅炉装置内带有潜热、处于高压的水,一旦减压就会 迅速汽化,体积扩大约10倍。其爆炸威力不亚于TNT炸药。间歇反 应中的二硫化碳具有流动性好、容易挥发、容易燃烧等特点,其 密度比水大且不溶于水,因此存贮时用冷水作水封既能防止挥发 又能起冷却作用。二硫化碳引发超压爆炸事故的主要原因是,此 种物料随温度上升其饱和蒸汽压迅速上升。
UniSim流程模拟优化套件用于乙烯生产优化
• Train the Operator
– Integrate as part of normal Operator Cockpit – Establish APC as nominal plant control – Validate performance with end users
• Startup the plant with APC benefits from “Day 1” Common tools across engineering disciplines No incremental license fees for use of Profit Suite within UniSim
Honeywell Proprietary
Extending your Dynamic Model Investment
• Step the virtual plant
– UniSim Design Dynamics
• Embedded Profit Stepper + Profit Controller unit operation • Automatically perturb dynamics model and generate the Profit Controller application
– UniSim Operate
• Interface directly through USO or DCS connection
• Commission on the virtual plant
– Validate Profit Controller behavior – Establish anticipated benefit baseline
系统动力学及Vensim建模与模拟技术PPT课件
主要内容Βιβλιοθήκη (1)系统动力学简介 系统动力学发展历史 系统动力学主要应用领域 系统动力学学科基础 系统动力学建模基本过程
(2)Vensim 软件简介 软件配置 基本功能 用户界面 模型库及辅助知识
(3)系统动力学及Vensim建模基础 因果链与反馈 因果回路图构建 流图构建
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系统动力学建模流程
任务调研 问题定义 划定界限
系统分析
反馈结构分析 变量定义
结构分析
建立方程
建立模型
模型模拟
模型评估
政策分析与模型使用
修改模型
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系统动力学数学描述
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根据分解原理
系统S划分成若干个(p个)相互关联的子系统(子结构)St。
式中:
SSiS1p
S——代表整个系统;
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Vensim 软件的历史
Vensim 专利技术
Causal Tracing™ Subscripting Optimization Venapp Flight Simulators
(Learning Environments) Resource Allocation algorithm
技术科学和基础理论。主要有反馈理论、控制理论、控制论、信息沦、非 线性系统理论,大系统理论和正在发展中的系统学。
应用技术——第三层次。为了使系统动力学的理论与方法能真正用于分析 研究实际系统,使系统动力学模型成为实际系统的“实验室”,必须借助 计算机模拟技术。
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系统动力学建模框架和结构
策略的执行 策略分析
数学工具选择的指导思想(以模拟为主、演绎为辅) 模型的精度与控制(社会复杂系统应用中建模与成本控制)
AspenPlu反应器模拟介绍 ppt课件
AspenPlu反应器模拟 介绍
AspenPlu反应器模拟介 绍
RYield 模块有五组模型参数:
1、模型设定 (Specifications) 2、产率 (Yield) 3、闪蒸选项 (Flash Options) 4、粒度分布 (PSD) 5、组分属性 (Component Attr.)
AspenPlu反应器模拟介 绍
模型设定包含操作条件设定和有效相态设定:
1、操作条件 (Operation Conditions)
指定相对于每一单位质量非惰性进料 而言,RYield出口物流中各种组分间的 相对产率。并设定进料中的惰性组分。
AspenPlu反应器模拟 介绍
甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应为:
C4 H 22 H O C2 O 42 H
原料气中甲烷与水蒸汽的摩尔比为14,流量为 100 kmol/hr。反应在恒压及等温条件下进行,系统 总压为0.1013 MPa,温度为750 ℃,如果反应器出口 物流中摩尔比率CH4 H2O : CO2 : H2等于1 : 2 : 3 : 4 时,CO2和H2的产量是多少?需要移走的反应热负荷 是多少?此结果是否满足总质量平衡?是否满足元素 平衡?
反应和原料同示例(1),若 反应在恒压及绝热条件下进行, 系统总压为0.1013 MPa,反应器进 口温度为950 ℃,当反应器出口处 CH4转化率为73%时,反应器出口 温度是多少?
AspenPlu反应器模拟 介绍
性质:根据每一种产与输入物流间的产 率关系进行反应,只考虑总质量 平衡,不考虑元素平衡。
包含两种反应器。
1、化学计量反应器(RStoic) Stoichiometric Reactor
第3章UniSim模拟分离过程
减压塔 (Vacuum Reside Tower)
描述(Description)
塔板部分,再沸器,冷凝器,3 个侧气 提塔,以及3 个附属的循环泵系统
塔板部分,再沸器,冷凝器,1 个塔顶 的再沸气提塔,3 个侧气提塔,以及3 个附属的循环泵系统
塔板部分,冷凝器,1 个塔上部的回流 和产品采出系统的泵,一个位于塔中 部的有两股产品物料的侧气提塔,1 个 塔的底部回流和产品采出系统的泵
塔板系统,2 个侧线产品采出以及回流 的泵系统,闪蒸区下面的一个清洗油 冷物料部分
预设塔的模板
A. 组分分离器(Component Splitter)
• 进料物流按照所设定的参数和分离器分数被分成了两个组 分物流,必须要设定从组分分离器中出来进入到顶部的产 品物流的每个进料组分的分数 – 使用组分分离器可以完成更接近专业和非标准的分离 过程,而这些过程在Unisim Design 中其他地方是无法 处理的。
4)热力学模型 (Thermodynamic systems)
• 整塔使用同一个热力学模型 • 不同的塔板指定不同的热力学模型
5)冷凝器 (Condenser)
冷凝器配置从四个选项中选择一种: 1、分凝器(Partial)露点 2、泡点温度(Bubble point)泡点 3、过冷冷凝 (Subcooled,Fixed temperature) (Subcooled,Fixed temperature drop)
第3章 UniSim模拟分离过程
分离单元的类型
I. 闪蒸 II. 精馏 III. 吸收 IV. 萃取
UniSim模拟的分离过程
• 分离器: 2 相分离器、 3 相分离器、固体分离器、 旋风分离器、真空过滤器、结晶器
【清华】UniSim实例_968707800
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添加LTS
添加低温分离器(LTS)分离 ColdGas中的气体和冷凝液
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换热器的出口物流仍未知。双击Gas/Gas图标,在Design页面点击Specs 有两变量未知,约束条件数为1,自由度为1
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由于自由度为1,现指定换热器热流入口最低温度差为10F。 点击Add按键,改变热流名称为Hot Side Approach.
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确定主变量后,下一步需要建立这些变量的数据表格:
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假设你需要更改流程,但希望保存更改前的变量数据,无需手动 记录,Data Recorder将自动记录数据,
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改变物流ColdGas的温度,观察数据表格中的变化
变化如下: 1、 Sales gas的流量增大。 2、液相产物的流量减小。 3 、Sales gas的露点温度增加至15.9°F。注意,此时温度 不再符合15°F以内的限定。
பைடு நூலகம்
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混合器的计算结果
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添加分离器
用于将两相混合的MixerOut物流分离为汽相和液相:
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默认的压降值为0。 液体体积和液位高(通常只用于动态模式或有反应的容器) 的默认值合适。
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安装换热器
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将Tube Passes per Shell的值改为1
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物流CoolGas还未被完全计算,因为其温度是未知量。
产物SalesGas需要核对其露点温度,使之在管道流体压力下不会在运输管内 形成液体。
800psia下典型的管路露点温度是15°F以内。 可以经由创建一组分和SalesGas相同,尤其是露点压力相同的物流,计算新
《SIMULINK仿真》PPT课件
• • • • • • • • • • • • •
(4)Discrete(离散系统模块库) 模块包括描述离散时间系统的模块,其中主要模块有: Difference(差分); Discrete Derivative(离散微分); Discrete Filter(离散滤波器); Discrete State-Space(离散状态空间模型); Discrete Transfer Fcn(离散传递函数); Discrete Zero-Pole(以零极点表示的离散传递函数模型); Discrete Time Integrator(离散时间积分器); First-Order Hold(一阶采样和保持器) Integer Delay(整数延迟); Zero-Order Hold(零阶采样和保持器); Unit Delay(单位延迟);
4.1.3 SIMULINK界面窗口介绍
SIMULINK模型创建窗口
Simulink的工作原理
• • • • • 仿真包括以下几个步骤。 (1)模型编译 (2)连接 (3)仿真执行 一般仿真模型都采用数值积分来仿真 的,相邻两个时间点的长度为步长,步长 的大小取决于求解器的类型。
4.1.4 SIMULINK的常用模块库
• • • • • • • • • •
(11)Sources(输入源模块库) Band-Limited White Noise(带宽限制的白噪声); Clock(时钟信号); Constant(常数信号); Pulse Generator(脉冲发生器); Repeating Sequence(重复序列信号); Signal Generator(信号发生器); Sine Wave(正弦波信号); Random Number(随机数); Step(阶跃波信号);
Simulink汽车仿真实例PPT课件
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作业
完成各个子系统的建模.下节课将这些子系统组 装成一个完整的发动机模型.
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实战1:一个发动机模型
Simulink 模型:
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实战1:一个发动机模型
仿真结果分析:
1. 负载减小,发动机转速升高并趋于稳定; 2. 节气门开度增加,发动机转速升高并趋于稳定; 3. 负载增大,发动机转速下降并趋于稳定.
front force
front suspension
Ff
Fr
9.81
Mb Mass
pitch torque theta dottheta z dotz
rear force
rear suspension
1 s z
road height
dottheta h
dotz
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实战4:半车模型悬架系统
前悬架作用力和扭矩数学模型:
1、对半车模型悬架系统进行建模仿真.
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dot mao
Pm
p a rt4
Te rmin a to r2
N
dot mao
Pm
mao
p a rt5
Te rmin a to r3
1 s
In te g ra to r
Te rmin a to r
T_load p a rt2
T_eng N
T_load
p a rt7
N
edge180
valve timing
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实战3:防抱死制动系统ABS
基本模块介绍:
1. 传递函数
Transfer Fcn
Continuous
2. 查找表
Lookup TableLoopup Tables
虚拟仿真实验教学+ppt课件
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中,采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境,实验者可以像在真实的环境中一样,完成各种 预定的实验项目,所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境,用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察,模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构,运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意,义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知,识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领,建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源;
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系,突出工程人才培养特色,强化机 电学科融合,打破时空限制,建立课内课外 一体化的人才培养体系;
3.3.1
由学校统一规划部署,建立长期开发组织路线。
整合(人+资源)
部分专业课程的实验室教学资源有限,开放时间有限,不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难,缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾,拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效,实现理论与实践教学的密切结合,同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害,在课堂基础理论教学上, 利用专业的仿真软件,采用多媒体技术以及网络通讯 平台,构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
第2章 UniSim软件的使用介绍
Hysim (DOS) (Hyprotech)
Hysys (Hyprotech)
Hysys (AEA)
Aspen Hysys (ASPEN)
UniSim (Honeywell)
UniSimTM Suite 软件内容
– UniSim Design Suite-工艺设计套件 – UniSim Operations Suite-生产运营套件 – UniSim Optimization Suite-优化模拟套件
– 子流程的“挂起”是按照模拟中的流程层次进行运作。
• “挂起”的概念只适用于稳态计算。
• 例:如下流程
环境
主流程
子流程 A 子流程 B
子流程 C 子流程 D 子流程 E
子流程 F
环境
• 当你进入子流程F修改其中某塔的塔盘数时,所有其它 的流程将“挂起”,直到子流程F得到满意的方案;当 返回主流程时,所有流程基于新的方案自动重新进行计
总流程 单元操作1 单元操作2 单元操作3
• 事件驱动操作 当单元操作和基础物性包具备足够的必要信息时,UniSim Design 便 会完成计算 • 子流程(Sub-flowsheet) 任何单元都可独立在一个子流程中单独运行,直到返回到总流程并自 动计算后其结果才会影响其它单元
流程与子流程
界面介绍
以定义物流、单元模块和其它子流程。 • 塔环境:塔环境是特定的子环境,包括塔盘 段、冷凝器、再沸器、侧线汽提塔、中段回 流等。塔环境不能包含子环境。
环境
• 流程模拟环境关系图
新的模拟工况 模拟基础环境
石油表征环境
塔环境
主流程环境
子流程环境
子流程环境
环境
• 环境的优点: – 层次清晰 – 节省计算时间 • 当你对基础环境做修改,所有的流程被“挂起”, 直到完成修改回到主环境,流程才能继续计算。
第5章 多智能体仿真ppt课件
5.2 多智能体建模
(三)病毒传播实例制作过程
1. 新建工程
在菜单中选择“File- New Project…”,选择工程存放的路径,建立一个
工程命名Virus Attack的工程文件,最后单击OK。
2. 设置智能体的大小
进入到Define Agent Size界面,单击下拉菜单,选择“Custome…”,然 后设定智能体的高和宽,最后单击OK。
2. 合作与协调
分解与派发任务的两种方式: (1)集中式分配
设立一个专门的智能体来充当“协调者”的角色,将任务分 解并根据各个智能体的能力将子任务分发。
(2)分布式分配
各个智能体根据它自己的任务要求,在无法独立完成时,请 求其它智能体提供服务,这种服务的请求不是强制性的。
5.1 多智能体模拟的基本概念
5.2 多智能体建模
(三)单个智能体的特征行为建模分析
智能体由事件感知器、外部效应执行器、方法集和内部状态集 等三个主要部分构成,环境指智能体本体以外的软件系统(主 要是其它智能体)和用户。
智能体的事件感知器时刻捕捉所关注的事件状态的出现,并根 据事件状态的类型启动相应事件处理分发器,进而执行有关事 件的处理。
中的任意位置,更适合群体决策的需智能体系统分析
面向智能体的系统分析,就是用智能体来抽象所研 究(或要开发)的系统并建立系统模型。
行为集 属性集
卖方智能体
行为集 属性集 买方 1 买方 3 买方 2 卖方 2
买方 4 买方 6 卖方 1
买方 7
买方 8
买方 5
仿真与虚拟教学ppt课件
了解实际背景 搜集有关信息
明确建模目的 掌握对象特征
形成一个 比较清晰 的‘问题’
模
针对问题特点和建模目的
型
作出合理的、简化的假设
假
设 在合理与简化之间作出折中
模 用数学的语言、符号描述问题
型
构
发挥想像力
使用类比法
成
尽量采用简单的数学工具
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
建模举例:走路步长的选择
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
s
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
二、 传递函数描述
若系统的初始条件为零,即系统在t = 0时已处于一个稳定状态,也就 是说y与u的各阶导数初值为零,那么对(1)式两边取拉氏变换后可得:
s nY(s)+a1sn-1Y(s)++an-1sY(s)+anY(s)=c0sn-1U(s)+c1sn-2U(s)++cn-1U(s)
稍加整理后可得:
要指出的是一个系统的数学模型不是唯一的。要求 的近似程度不同,数学模型也有所不同。
模型的简化性和准确性是建立系统数学模型时经常要考虑 的问题,必须根据实际情况作出正确处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
▪ 了解特定的反应过程的特点,选择相适应 的反应器类型或反应器网络,保证所需产 品组分足够的产率和选择性。
UniSim反应模块
CSTR Plug Flow
反应模块类型
1. 生成能力类反应器 转化率反应器(Conversion Reactor) 变产率反应器(Yield Shift Reactor)
适用于没有模型或模型过于复杂的反应
• 根据每一种产物与输入物流间的产率关系进行反 应,只考虑总质量平衡,不考虑元素平衡
• 只知化学反应式和各产物间的相对产率,不知化 学计量关系
• 在变产率反应器中有两种方法设定反应: 产率或者转化率
(二)热力学平衡类反应器
根据热力学平衡条件计算反应结果,不考虑动 力学可行性。 1、平衡反应器
2. 平衡类反应器 平衡反应器(Equilibrium Reactor) 吉布斯反应器(GIBBS Reactor,最小自由能原理)
3. 动力学类反应器 连续搅拌釜式反应器(CSTR) 平推流反应器(Plug Flow Reactor—PFR)
(一)生产能力类反应器
由用户指定生产能力,不考虑热力学可能性和动力学可行性
2CH4+3O2--2CO+4H2O
并在原料中增加15kmol/h的氧气。若上述两个反 应的CH4转化率均为73%时,反应器出口组分流 量是多少?如果将上述两个反应串联进行,结果 又是多少?
2. Yield Shift Reactor
UniSim反应模块
CSTR Plug Flow
Yield Shift Reactor——变产率反应器
Conversion Reactor --反应
选择在化学反应规定中定义的化学反应
Conversion Reactor --反应
选择在化学反应规定中定义的化学反应
Conversion Reactor 模拟要点
• 选流体包 • 定义Reaction Set • 确定反应顺序(并发或串联) • 给出每个反应中Base组分转化率
Conversion Reactor — 示例1
• 甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应:
CH 4 2H 2O CO2 4H 2
原料气中甲烷与水蒸汽的摩尔比为14,流量为100 kmol/hr。
若反应在恒压及等温条件下进行,系统总压为0.1013 MPa,温度为750 ℃,当反应器出口处CH4转化率为73% 时,CO2和H2的产量是多少?反应热负荷是多少?
定义反应集
定义反应集
Equilibrium Reactor —平衡反应器
化学平衡常数
• lnK=A+B/T+ClnT+DT+ET2+……
在Unit Equlibrium Data 中输入的平衡常数将 取代在Reaction Data-Reaction Equilibrium Data中输入的平衡常数
第6章 UniSim模拟反应过程
化学反应
• 涉及多相(例如气相、液相、反应固体和固体催 化剂)、各种几何形状(例如搅拌釜、管流、汇 聚和发散喷嘴、螺旋流和膜传递),以及各种动 量、热量和质量传递区域(例如粘性流、湍流、 传导、辐射、扩散和分散),尤其对连续过程, 化学反应器往往需专门设计。
UniSim反应模块
CSTR Plug Flow
Conversion Reactor——转化率反应器
• 按照化学反应方程式中的计量关系进行反 应,指定某一反应物的转化率
• 已知化学反应方程式和每一反应的转化率 或产量,不知化学动力学关系。
Conversion% (x%=C0+C1*T+C2*T2)
规定了反应程度后,平衡常数根据下列温度计算
反应程度的两种规定方法:
1) Temperature approach T = Treaction - ΔT (吸热反应) T = Treaction + ΔT (放热反应)
• Conversion Reactor (转化反应器)
性质:按照化学反应方程式中计量关系进行反应,指定某一 反应物的转化率 用途:已知化学反应方程式和每一反应的转化率,不知化学 动力学关系。
• Yield shift reactor (变产率反应器)
性质:根据每一种产物与输入物流间的产率关系进行反应, 只考虑总质量平衡,不考虑元素平衡 用途:只知化学反应式和各产物间的相对产率,不知化学计 量关系
Conversion Reactor — 示例2
反应和原料同示例(1),若反应在恒压及 绝热条件下进行,系统总压为0.1013 MPa,反应 器进口温度为950 ℃,当反应器出口处CH4转化 率为73%时,反应器出口温度是多少?
Conversion Reactor — 示例3
在(1)中增加甲烷部分氧化反应:
• 用途:已知反应历程和平衡反应的反应方程式,不考虑动 力学可行性,计算同时达到化学平衡和相平衡的结果。
Equilibrium Reactor — 模型参数
1、化学反应集 (Reaction set) 2、热状态 (Thermal specification) 3、操作单元反应(Unit reaction definitions) 4、反应程度 (Extent of reaction) 5、压力 (Pressure) 6、反应器数据 (Reactor data) 7、热力学模型 (Thermodynamics)
Equilibrium Reactor 2、吉布斯反应器
Gibbs Reactor
3. Equilibrium Reactor
UniSim反应模块
CSTR Plug Flow
Equilibrium Reactor —平衡反应器
• 性质:根据化学反应方程式进行反应,按照化学平衡关系 式达到化学平衡,并同时达到相平衡。
Conversion Reactor——化学反应
定义进行的每一个化学反应的编号、化 学计量关系、反应物转化率。
定义UniSim 反应集
定义UniSim 反应集
定义UniSim 反应集
Conversion Reactor—连接
非绝热反应必须给定热流名称
Conversion Reactor—参数