modelica - 在 OpenModelica 中模拟闭式液压循环

Question

我想对一个封闭的液压循环进行建模，可以在 Modelica 标准库/流体/示例/加热系统中找到该循环。对于供暖系统以及我的(简约)示例，我遇到了同样的问题:系统是超定的。在接下来的讲座中，您可以发现加热系统是一个“坏例子”，所以我想这是一个众所周知的问题，但我并没有真正明白这一点。 http://www.modprod.liu.se/MODPROD2011/1.252944/modprod2011-day2-talk3-Keynote-Francesco-Casella-Control-and-Modelica.pdf (第 20 页)

我的例子是:

泵

model producer
  pipe_flange w,k;
  parameter Real a,b,c;
equation
  w.p = k.p + a * k.Vp ^ 2 + b * k.Vp + c;
end producer;

反抗

model consumer
  pipe_flange w,k;
  parameter Real rho;
  parameter Real d_i;
  parameter Real zeta;
equation
  k.p = w.p - rho / 2 * ((w.Vp * 4) / 3.14 * d_i ^ 2) ^ 2 * zeta;
end consumer;

它们与一个连接

connector pipe_flange
  Real p;
  flow Real Vp;
end pipe_flange;

整个系统是:

model System
  consumer consumer1(rho = 1000, d_i = 0.06, zeta = 0.5);
  producer producer1(a = -740741, b = -19630, c = 1070);
equation
  connect(consumer1.w,producer1.w);
  connect(consumer1.k,producer1.k);
end System;

有人可以告诉我问题出在哪里吗？

Answer 1

您确定您的系统是超定的吗？我是;不确定这是怎么回事，因为您的生产者和消费者模型都未确定。

作为一般规则，组件中所需的方程数量将等于其所有连接器上的流变量数量 + 内部变量数量(参数不计算在内)+ 输出数量。

通过这种方法，您的生产者模型应该有 2 个方程(因为它在所有连接器上有 2 个流变量)。同样，您的消费者模型应该有 2 个方程(因为它的所有连接器都有两个流变量)。所以我不明白如何生成太多方程。

您的模型也很棘手，因为您正在对系统中的动量流进行建模(通过连接器上存在的速度作为流量变量来表示)。但你的潜在变量是压力。您的问题中没有跟踪质量(通常是这样)。

因此，总而言之，您的组件模型肯定存在问题，因为它们“不平衡”(根据 Modelica 规范)，因为它们没有正确数量的方程。但即使在“物理”层面上，根据我的经验，你的公式(压力和速度)也是不寻常的，在我看来，一旦方程平衡问题得到克服，它也可能会导致问题。