Simulink在全混流反应器中的应用

尝试一种进行化工过程仿真的新方法，利用Matlab的仿真工具箱Sireulink，对全混流反应器进行可视化建模和仿真计算，以一个一级不可逆放热反应为例，进行稳态模拟及动态模拟，根据模拟结果提出反应器最优操作状态，并对动态模拟的各稳态操作点进行详细分析，同时提出了避免不稳定性的方法。结果表明，使用Simulink所建立的模型，具有很好的开放性和可移植性，还能轻松地分析过程动态特性，是进行建模仿真的好工具。     

动态流程模拟及其在精馏塔的操作分析中的应用

采用HYSYS流程模拟软件,对丙烯丙烷精馏塔进行动态流程模拟,分析了丙烯丙烷精馏塔在操作条件变化和进料流量及进料成分干扰变化时,整个塔的动态响应变化过程,研究了常规PID控制方案以及通常的先进控制方案所存在的问题,为改进的集实时优化与先进控制于一体的控制方案设计提供了依据。     

渣油加氢循环氢脱硫塔的动态仿真

循环氢脱硫塔是一种反应精馏塔,如何建立塔的动态机理模型,并对脱硫过程进行仿真,对反应精馏塔的研究起着非常重要的作用.采用拓扑结构模型,应用序贯模块法对其进行仿真,仿真计算结果表明,仿真数据跟生产数据非常吻合.仿真模型对工厂操作工起到了非常好的培训作用,同时,也对今后开发反应精馏类型设备的系统仿真软件提供了很好的科学依据.     

精馏过程动态仿真建模

精馏过程的模型化与仿真在化工操作和工艺设计中具有重要的意义。对精馏塔进行动态数学模型的建立与仿真,不仅可以研究精馏过程在不同工况下的变化情况,而且还可以用于精馏塔的优化控制,进而提高精馏过程的生产效益。本文针对精馏塔操作过程,建立了基于平衡级假设和非平衡级假设的精馏过程动态机理数学模型,并对平衡级假设的模型进行了动态模拟。该模型从机理分析入手,进行合理的简化,模型的计算时间大大的缩短,从而使模型具有比较广泛的实用性。该模型采用的动态数学模型为METSH(质量平衡方程、相平衡方程、塔板效率方程、摩尔分数归一化方程、能量平衡方程)方程,通过计算METSH方程,可以模拟出精馏塔内温度、汽相流量、液相流量、汽相组分以及液相组分的变化趋势。通过仿真结果可以看到,该模型比较准确的预测了精馏塔中各个操作参数的动态趋势,与实际情况基本一致,其稳态结果与实际情况也基本吻合。该模型对于仿真培训及精馏过程的控制分析具有较高的理论研究意义和实际应用价值。     

乙二醇单丁醚催化精馏塔开车过程的动态模拟研究

对以环氧乙烷和正丁醇为原料,通过催化精馏法合成乙二醇单丁醚的催化精馏塔开车过程的动态行为进行了模拟研究。提出了1项适用于本工艺体系特点的开车策略。建立了催化精馏塔开车过程的动态数学模型,通过模拟计算得到了从开车至达到系统稳定需要的时间,研究和分析了开车过程中塔内温度、组分浓度、热负荷、反应速率及汽液相流量等的动态分布特征,并同试验结果进行了比较。研究揭示了催化精馏塔开车过程的基本规律,为工艺优化和控制策略的建立奠定了重要基础。     

采用Simulink实现超外差接收系统的动态仿真

以系统仿真软件MATLAB中的Simulink软件包为工具，完成了通信系统中超外差接收机的动态仿真，并得到了完整的仿真结果，总结出了利用Simulink进行动态仿真的基本方法和步骤。     

具有热泵的苯-甲苯精馏过程的建模与控制

研究了热泵精馏塔的建模与控制问题.针对苯-甲苯精馏过程,采用逐板计算的方法进行动态机理建模;在热泵端,基于能量守恒定律等热力学方程建立了热量传递模型.通过对仿真模型结果的分析,研究了热泵精馏塔系统的特性.为了研究热泵精馏塔的控制问题,通过对动态机理模型的阶跃测试和辨识,获得了控制模型.对热泵精馏塔系统,按照单变量PID控制和多变量DMC控制两种结构,分别设计控制系统,通过仿真研究对比了两种控制方案的性能.     

气体分馏装置的动态仿真

气体分馏装置主要由四个精馏塔构成,为实现该装置的动态建模,必须建立准确的精馏塔的数学模型。故结合物料衡算、能量衡算、相平衡及流体力学方程建立了精馏塔的动态数学模型,并应用于气分装置,通过C语言编程计算。将仿真结果与工厂实测值对比,证明上述的仿真值能较好地符合工厂实际情况。并对精馏塔做动态分析,在进料的阶跃干扰下,查看塔主要操作参数和产品组成的动态扰动,改进模型能正确预测精馏塔的动态特性,并且能在扰动下快速达到新的平衡。     

基于ADAMS/MATLAB联合仿真的LuGre动态轮胎模型研究

轮胎作为车辆与路面接触的唯一载体,其力学特性是车辆动力学响应分析和控制的重要基础.目前仿真研究中所使用的轮胎模型多为稳态模型,不能精确地描述轮胎的动态特性.因此,将动态轮胎模型应用于车辆动力学仿真软件中,对于整车动力学仿真和研究具有重要的作用.多体动力学软件Adams中自带的轮胎摩擦模型为静态模型,它将摩擦系数视为一个静态值,而实际轮胎与路面之间的摩擦是动态变化的,应为相对速度和位移的动态函数,所以本文以基于Lu Gre动态轮胎模型,应用Matlab/Simulink软件构建动态轮胎模块,通过接口与Adams/Car连接,进行整车模型与Simulink轮胎模型的同步联合仿真,实现轮胎与路面动态接触的历程的模拟,提高车辆系统仿真的精度.     

ChemCAD在精馏塔动态模拟中的应用

以丙酮回收塔为例,研究ChemCAD在精馏塔动态模拟中的应用,建立带有控制系统的动态精馏模型.分析精馏塔操作条件、进料状况等发生变化时,精馏塔在当前控制方案下的动态响应过程,得到并分析常规PID控制方案在精馏塔操作中存在的问题,为进一步剖析精馏过程特性,确定合适的优化及控制方案提供参考.     

常减压蒸馏装置流程模拟及优化研究

在实际生产过程中,对流程模拟的研究关系到产品的质量和产量.根据石化炼油厂常减压蒸馏装置中初馏塔和常压塔的生产工艺和原油精馏原理,结合现场工艺数据,并基于Aspen Plus化工流程模拟软件,实现了初馏塔和常压塔的流程模拟.同时,通过灵敏度分析工具优化操作条件,指导操作人员对常压塔的操作条件进行有效调节,调节效果令人满意.     

缔合体系精馏过程模拟软件开发

建立了缔合体系相平衡模型,并对含缔合组分汽相焓进行了校正,液相用NRTL、Wilson方程修正其非理想性计算出的汽液相平衡数据及焓值,用于缔合体系多股进料精馏模拟取得了满意的效果。本软件采用三对角矩阵法求解精馏过程的MESH方程组,用Visual Basic 6．0开发出缔合体系精馏模拟软件,同时软件也包括了一般体系的多元复杂精馏模拟。     

基于功率键合图和Matlab／Simulink的液压激振系统的建模及仿真

液压振动系统是采用激波器控制的机电液一体化系统,具有高动态特性。运用键合图方法建立液压振动系统的键图模型,提出将控制参数加入键图模型,用于控制液压振动系统功率流向的交替变化;根据键合图理论和控制关系建立系统的数学模型;并利用Matlab／Simulink仿真软件建立其仿真模型,可以直观地表达系统的功率流向和控制关系;根据液压振动系统模型易产生病态的特点,利用Matlab提供多种求解方法的优势,设置合理的仿真参数以得到更精确的仿真结果;利用键合图方法的扩展功能和Simulink建模的模块化可以深入研究系统中受关注的任何子系统,为液压振动系统的设计和应用提供理论依据。     

富含CO2油田气生产甲醇系统模拟和优化(Ⅱ)系统的优化

在全流程模拟的基础上对整个系统进行优化计算,考虑到描述各工段过程的数学上的复杂性,首先对各个单元做了简化处理,用简化的代数代替复杂的微分方程,从而使得优化过程大为简化。优化计算所提取的决策变量分别为：进吸收塔压力ｍ１１,进造气塔压力ｍ２１,水碳比ｍ２２,出压缩机压力ｍ３１,预塔回流比ｍ３２,主塔回流比ｍ３３,计算出了在优化状态下原料油田气消耗量和产品成本,以及此时流程中各个流股值。     

MATLAB在数字通信仿真系统上的应用

现代计算机科学技术快速发展．己经研发出了新一代的可视化的仿真软件MATLAB。这些功能强大的仿真软件,使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷．由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。采用MATLAB／Simulink动态仿真环境搭建了数字通信系统仿真的通用平台,给出了详细的实现方法和仿真范例,充分显示了MATLAB／Simulink仿真环境在数字通信系统应用上的重要性。     

Matlab/Simulink在电路分析中的应用

为使学生能深刻理解电路分析方法,调动学生学习的积极性,提高教学质量,将Matlab/Simulink这个工具应用于电路分析的教学过程中。具体以直流稳态电路分析、线性动态电路的时域分析、线性动态电路复频域分析为例,通过建模、Matlab编程、Simulink仿真对电路进行分析。阐述了Matlab/Simulink工具的应用特点:利用Matlab矩阵运算能力,可以解电路方程;利用图形函数,可以得到简明、生动的图形;Matlab中的Simulink工具箱可以仿真得到结果。Matlab/Simulink若在电路分析教学中合适运用,有利于提高电路分析的教学质量。     

甲苯苯甲酸分离流程的模拟

某化纤厂甲苯氧化制苯甲酸工段,需要对其反应混合物中的苯甲酸和其它反应副产物进行分离。根据模拟计算的要求,通过对反应机理与厂方提供的实际数据的分析,对反应混合物中未知组分的物性进行了合理的替代与假设。该分离过程主要包括苯甲酸蒸馏塔和精馏塔,但却包含一个回路。对该分离过程若使用序贯模块法进行模拟,需要对回路进行切割,并引入优化算法、编写外部程序与HYSYS嵌套,然后才能进行迭代计算,显得非常烦琐。根据本流程的特点,提出一种松弛模块法,利用软件提供的分流器替代普通迭代模块,对此流程进行了模拟,得到与实际相符合的计算结果。     

基于过程集成的迫击炮内弹道参量优化

针对迫击炮内弹道参量在优化设计中存在的效率低、全局搜索性差、过程复杂等问题,基于迫击炮内弹道模型,提出了一种过程集成优化设计方法;首先利用MATLAB/Simulink软件搭建了迫击炮内弹道模型并通过仿真计算得到迫击炮的膛压、速度随时间变化曲线,得到的膛压和速度参量与试验结果具有较好的一致性;然后通过集成优化平台ISIGHT集成MATLAB/Simulink软件,结合带精英策略的改进非支配排序遗传算法对其进行了以最大膛压和炮口速度为目标函数的多目标优化设计;优化结果表明：优化后的最大膛压降低了13.63%,炮口速度提高了10.46%,该方法在提升内弹道性能的同时提高了优化效率,为武器的内弹道优化设计提供了一种新思路。     

MATLAB在数字通信仿真系统上的应用

现代计算机科学技术快速发展,己经研发出了新一代的可视化的仿真软件MATLAB。这些功能强大的仿真软件,使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷,由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。采用MATLAB/Simulink动态仿真环境搭建了数字通信系统仿真的通用平台,给出了详细的实现方法和仿真范例,充分显示了MATLAB/Simulink仿真环境在数字通信系统应用上的重要性。     

VBA实现恒馏出液组成间歇精馏的计算机模拟

对于恒馏出液组成操作方式的间歇精馏,过程计算相对复杂,计算量很大。在常用软件Excel中利用VBA实现塔内各塔板液相组成xn与时间t的动态响应,完成间歇精馏的过程计算及模拟,具有可视化、即时化、自动化等优点,可行且有实用意义。