Варианты заданий для студентов гр. ЭИЗ-405, ЭИЗ-203(т)
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой ИСУ
проф. С.В. Краснов
__________________
«01» сентября 2017г.
Варианты заданий
На выполнение курсовоЙ РАБОТЫ
по дисциплине «Моделирование»
для студентов направления
09.03.01 «Информатика и вычислительная техника»
Курсовая работа
Цель курсовой работы – закрепление и систематизация знаний, полученных во время теоретического и лабораторного изучения курса, а также формирование навыков имитационного моделирования в системе MatLab 7.0.
Работа выполняется в 8-м семестре.
Типовые темы курсовой работы:
· Разработка имитационной модели системы, состоящей из заданного количества цилиндрических баков, наполняемых водой в соответствии с вариантом.
Содержание и объем курсовой работы:
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки, объем которой – 20-25 листов машинописного текста на листах формата А4. Расчетно-пояснительная записка оформляется в соответствии с существующими стандартами.
В расчетно-пояснительной записке должны быть представлены: описание системы в терминах унифицированного языка моделирования UML; модель данной системы, реализованная в модуле визуального моделирования Simulink программного пакета MatLab на основе полученного описания; результаты, полученные в результате исследования модели и их объяснение в терминах данной прикладной области.
Система представляет собой n цилиндрических баков (в зависимости от задания), расположенных вертикально на разной высоте таким образом, что дно первого и дно второго баков находятся на расстоянии H1 от дна третьего, дно третьего бака находится на расстоянии H2 от дна четвертого и дна пятого баков. Баки имеют одинаковую высоту h=1[м] и различные диаметры: первый - D1[см], второй - D2[см], третий – D3[см], четвертый – D4[см], пятый – D5[см]. Система имеет несколько входных труб, находящихся на расстоянии h от дна. Баки соединены трубами, являющихся выходными трубами для одних баков (и располагающихся у самого дна) и входными трубами для других (располагающейся на расстоянии Н1 и H2 от дна). Также система имеет выходные трубы, располагающиеся у самого дна четвертого и пятого баков. Входные трубы системы снабжены входными кранами V1input, V2input, V3input, V4input, V7input, V8input, V11input, V12input. Трубы, соединяющие выход первого и второго баков со входом третьего, снабжена кранами V5 и V6 соответственно; трубы, соединяющие выход третьего бака со входами четвертого и пятого снабжены кранами V9 и V10 соответственно. Выходные трубы системы снабжены выходными кранами V13 и V14. Подача воды в систему контролируется кранами V1input, V2input, V3input, V4input, V7input, V8input, V11input, V12input, которые открываются мгновенно и скорость входного потока воды определяется как (л/час):
|
|
|
|
|
|
Краны V5, V6, V9, V10 являются медленными устройствами и открываются и закрываются с одной о той же постоянной скоростью, так что от момента начала открытия (закрытия) до полного открытия (закрытия) требуется S сек. Их открытие и закрытие контролируется задвижкой, меняющей свое положение от значения P=0 (полное закрытие в условных единицах) до P=S (полное открытие).
Управление открытием/закрытием кранов V1input, V2input, V3input, V4input, V7input, V8input, V11input, V12input и V5, V6, V9, V10 осуществляется неким устройством, называемым контроллером и также входит в описываемую систему.
Если через A1, A2, A3, A4, A5 обозначить площади оснований баков, то система уравнений для уровней воды в баках h1, h2, h3, h4, h5 запишется так:
где 
- скорости протекания воды по трубам между баками
- скорости вытекания воды из системы из баков 4 и 5.
Скорость протекания воды между баками зависит от уровней воды h1, h2, h3, h4, h5, значений H1 и H2 и положения задвижки P:
|
|
|
Индивидуальные свойства кранов определяются функциями:
Работа всей системы описывается следующим алгоритмом. В исходном состоянии все краны закрыты и все баки пусты. В начальный момент контроллер посылает сигнал входным кранам V1input, V2input, V3input, V4input, те мгновенно открываются и в течении времени Time1 [сек] наполняется только первый и второй баки. По истечении времени Time1 контроллер посылает команду открыть краны V5 и V6 и вода начинает поступать в третий бак. В это же время контроллер посылает сигнал на открытие кранов V7input, V8input. Второе состояние сохраняется на протяжении Time2 [сек]. По истечении времени Time2 контроллер посылает команду открыть краны V9 и V10 и вода начинает поступать в четвертый и пятый баки. В это же время контроллер посылает сигнал на открытие кранов V11input, V12input. Третье состояние сохраняется на протяжении Time3 [сек]. По истечении времени Time3 начинает контролироваться положение кранов V13 и V14. А именно, если контроллер обнаруживает, что уровень воды, например, в четвертом баке опустился ниже значения L1_minus [м], поступает команда закрыть выходной кран, если вода во втором баке превышает уровень L1_plus [м] – выдается команда открыть выходной кран. В пятом баке происходит все аналогично (уровни L2_minus и L1_plus) Аварийными считаются ситуации, когда переполняется один из баков или происходит периодическое открытие и закрытие выходного крана. Нормальным режимом системы считается состояние, когда все краны открыты, и вода протекает через систему с постоянной скоростью.
|
|
|
Смоделировать систему при следующих условиях:
| № | Time1 | Time2 | Time3 | L1_plus | L1_minus | L2_plus | L2_minus |
| 1 | 90 | 40 | 20 | 0.94 | 0.2 | 0.95 | 0.12 |
| 2 | 50 | 30 | 40 | 0.94 | 0.3 | 0.95 | 0.23 |
H1=0.4м, H2=0.38м, H3=0.42м, H4=0.38м
В качестве решения задания должны быть представлены следующие результаты:
- описание системы в терминах унифицированного языка моделирования UML;
- модели данной системы, реализованные в конкретных пакетах визуального моделирования (Simulink и MVS) на основе полученного описания;
- результаты, полученные в процессе исследования данных моделей и их объяснение в терминах данной прикладной области.
Схема для моделирования
Варианты заданий для студентов гр. ЭИЗ-405, ЭИЗ-203(т)
| Ф.И.О. | № варианта | Номера кранов, использующихся для моделирования | S | Диаметры баков(см) | ||||
| D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | ||||
| Барвенашвили Александр Александрович | 1 | 1,2,3,5,6,9,10 | 60 | 60 | 60 | 150 | 120 | 90 |
| Кузьмин Виталий Сергеевич | 2 | 1,3,5,6,8,9,10 | 55 | 60 | 50 | 160 | 110 | 140 |
| Федоров Дмитрий Александрович | 3 | 1,2,5,8,9,11,13 | 45 | 70 | 60 | 150 | 80 | 130 |
| Чуркин Илья Андреевич | 4 | 1,3,5,6,8,9,10,13 | 75 | 60 | 70 | 160 | 120 | 110 |
| Гришин Дмитрий Евгеньевич | 5 | 1,5,7,8,9,10,11,13 | 55 | 60 | 70 | 160 | 120 | 140 |
| Долгов Дмитрий Валерьевич | 6 | 1,2,4,5,6,7,9,10, 13,14 | 45 | 80 | 60 | 120 | 150 | 90 |
| Дорин Денис Валентинович | 7 | 1,3,4,5,6,10,14 | 60 | 90 | 50 | 170 | 100 | 140 |
| Задорожный Михаил Валериевич | 8 | 1,2,4,5,6,7,9,10,13,14 | 80 | 50 | 70 | 150 | 120 | 90 |
| Зимин Николай Валерьевич | 9 | 1,3,5,6,7,8,9,10, 11,13,14 | 70 | 40 | 70 | 140 | 120 | 100 |
| Мартынкин Иван Вячеславович | 10 | 1,3,5,6,7,9,10,12,13,14 | 65 | 60 | 90 | 160 | 140 | 110 |
| Мартынова Анастасия Александровна | 11 | 1,2,5,7,9,11,13 | 50 | 70 | 70 | 120 | 90 | 130 |
| Моисеев Денис Николаевич | 12 | 1,3,5,6,7,9,10,13 | 85 | 60 | 90 | 160 | 120 | 110 |
| Печников Сергей Сергеевич | 13 | 1,5,7,9,10,11,13 | 45 | 60 | 80 | 160 | 120 | 140 |
| Шилин Андрей Александрович | 14 | 1,2,4,5,6,8,9,10, 13,14 | 65 | 90 | 60 | 160 | 150 | 90 |
Составил
доцент кафедры ИСУ А.В. Тараканов
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 130; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!