在 OpenModelica 中对封闭式液压循环进行建模答案

【问题标题】：Modeling closed hydraulic cycle in OpenModelica在 OpenModelica 中对封闭式液压循环进行建模
【发布时间】：2012-06-12 08:20:17
【问题描述】：

我想模拟一个封闭的液压循环，可以在 Modelica 标准库/流体/示例/加热系统中找到。对于加热系统以及我的（简约）示例，我遇到了同样的问题：系统过度确定。您可以在接下来的讲座中发现 HeatingSystem 是一个“坏例子”，所以我想这是一个众所周知的问题，但我并不真正明白这一点。 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：

一个泵

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;

抵抗

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a相连

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;

谁能告诉我问题出在哪里？

【问题讨论】：

标签： modelica openmodelica

【解决方案1】：

您确定您的系统是overdetermined吗？我是;不确定这是怎么回事，因为您的 producer 和 consumer 模型都未确定。

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

通过这种方法，您的producer 模型应该有 2 个方程（因为它的所有连接器都有 2 个流量变量）。同样，您的consumer 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）。所以我看不出你怎么能生成太多的方程。

您的模型也很棘手，因为您要对通过系统的动量流进行建模（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。您的问题中没有质量跟踪（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，您的公式（压力和速度）在我的经验中也是不寻常的，在我看来，一旦方程平衡问题得到解决，它也可能导致问题。

【讨论】：

P.S. - 回复较晚，抱歉。我以前一定是以某种方式忽略了这篇文章。事实上，我以为我已经回答过了。
如果您想阅读其他人所说的内容，openmodelicainterest 也提出了同样的问题

【解决方案2】：

也许引入一个所谓的 loop-breaker 组件会有所帮助。对于封闭式液压循环，这可能是具有可变液位的expansion vessel 或storage tank （现实中也会存在这样的组件）。

【讨论】：