Changeset 257 for trunk/sample/controllers/CSTR_noniso_pid.mso

Timestamp:

Jun 12, 2007, 1:19:07 AM (16 years ago)

Author:

Argimiro Resende Secchi

Message:

Improve CSTR_noniso_pid.mso sample.

File:

• trunk/sample/controllers/CSTR_noniso_pid.mso (modified) (8 diffs)

trunk/sample/controllers/CSTR_noniso_pid.mso

@@ -39 +39 @@
         Ea  as energy_mol               (DisplayUnit='kJ/kmol');
         R   as Real                     (Unit='kJ/mol/K');
-        ro  as dens_mol                 (DisplayUnit='kmol/m^3');
-        Cp  as cp_mol                   (DisplayUnit='kJ/kmol/K');
+        ro  as dens_mass                (DisplayUnit='kg/m^3');
+        Cp  as cp_mass                  (DisplayUnit='kJ/kg/K');
         U   as heat_trans_coeff (DisplayUnit='kW/m^2/K');
         Hr  as heat_reaction    (DisplayUnit='kJ/kmol');
@@ -54 +54 @@
         rA           as reaction_mol;
         k        as frequency   (DisplayUnit='1/h');
+        q                as heat_rate   (DisplayUnit='kJ/h');
+        qr               as heat_rate   (DisplayUnit='kJ/h');
 in  Inlet    as corrente;
 out Outlet   as corrente;
@@ -63 +65 @@
         
         "Balanço de Massa por Componente"
-        tau * diff(Ca) = (Inlet.Ca - Ca) - (-rA) * tau;
-        
+        V * diff(Ca) = Inlet.F * (Inlet.Ca - Ca) - (-rA) * V;
+
+        "Tempo de residência médio"
+        tau * Inlet.F = V;
+
+        "Balanço de energia"
+        ro * V * Cp * diff(T) = Inlet.F * ro * Cp * (Inlet.T - T) + qr - q;
+
+        "Taxa de calor transferido"
+        q = U * At * (T - Tw);
+
+        "Taxa de calor gerado"
+        qr = (-Hr) * (-rA) * V;
+        
+        "Taxa de reação"
+        -rA = k * Ca;
+        
+        "Equação de Arrhenius"
+        k = ko * exp(-Ea/(R*T));
+        
+        "Geometria"
+        A * h = V;
+        
+        "Equação da válvula"
+        Outlet.F = Cv * sqrt(h);
+
         "Mistura perfeita"
         Outlet.Ca = Ca;
         Outlet.T  = T;
-        
-        "Taxa de reação"
-        -rA = k * Ca;
-        
-        "Equação de Arrhenius"
-        k = ko * exp(-Ea/(R*T));
-        
-        "Tempo de residência médio"
-        tau * Inlet.F = V;
-        
-        "Geometria"
-        A * h = V;
-        
-        "Equação da válvula"
-        Outlet.F = Cv * sqrt(h);
-        
-        "Balanço de energia"
-        tau * diff(T) = (Inlet.T - T) - U*At*(T-Tw)/(ro*V*Cp)*tau + (-Hr)*(-rA)*tau/(ro*Cp);
-
 end 
 
@@ -105 +112 @@
         Tmin as temperature;
         Tmax as temperature;
+        Lsp as length;
+        Tsp as temperature;
         
         CONNECTIONS
@@ -113 +122 @@
         CSTR1.R   = 8.3144 * 'kJ/kmol/K';
         CSTR1.U   = 300 * 'kJ/h/m^2/K';
-        CSTR1.ro  = 55.56 * 'kmol/m^3';
-        CSTR1.Cp  = 70*'kJ/kmol/K';
+        CSTR1.ro  = 1000 * 'kg/m^3';
+        CSTR1.Cp  = 4*'kJ/kg/K';
         CSTR1.Hr  = -7000 * 'kJ/kmol';
         CSTR1.Ea  = 6e4 * 'kJ/kmol';
@@ -132 +141 @@
         
         "Variáveis manipulada"
-        CSTR1.Cv  = 2.2136 * 'm^2.5/h' * (1 - PIDL.Ports.output);
+        CSTR1.Cv  = 2.2136 * 'm^2.5/h' * PIDL.Ports.output;
         CSTR1.Tw  = PIDT.Ports.output*(Tmax-Tmin)+Tmin;
         
-        #distúrbio regulatório
-        if time<1.6e5 then      
-                FEED.T = 300 * 'K';
-        else
-                FEED.T = 285 * 'K';
-        end
-
-
         #Parâmetros do PID de nível
         PIDL.Parameters.bias=0;
         PIDL.Parameters.alpha=0.1;
-        PIDL.Options.action=1;
+        PIDL.Options.action=-1;
         PIDL.Parameters.gamma=1;
         PIDL.Parameters.beta=1;
         PIDL.Options.clip=1;
         PIDL.Options.autoMan=0;
-        PIDL.Parameters.gain=20;
-        PIDL.Parameters.intTime=5*'h';
+        PIDL.Parameters.gain=1;
+        PIDL.Parameters.intTime=2.5*'h';
         PIDL.Parameters.derivTime=0*'s';
-        PIDL.Ports.setPoint=0.55;
+        PIDL.Ports.setPoint=(Lsp - Lmin)/(Lmax - Lmin);
         PIDL.Parameters.tau=1*'s';
         PIDL.Parameters.tauSet=1*'s';
@@ -165 +166 @@
         PIDT.Options.clip=1;
         PIDT.Options.autoMan=0;
-        PIDT.Parameters.gain=40;
-        PIDT.Parameters.intTime=5*'h';
+        PIDT.Parameters.gain=1;
+        PIDT.Parameters.intTime=2.5*'h';
         PIDT.Parameters.derivTime=1*'h';
-        PIDT.Ports.setPoint=0.85;
+        PIDT.Ports.setPoint=(Tsp - Tmin)/(Tmax - Tmin);
         PIDT.Parameters.tau=1*'s';
         PIDT.Parameters.tauSet=1*'s';   
@@ -182 +183 @@
         FEED.F = 3.5 * 'm^3/h';
 
+        #distúrbio regulatório
+        if time < 50 * 'h' then 
+                FEED.T = 300 * 'K';
+        else
+                FEED.T = 285 * 'K';
+        end
+
+        #mudança de set-point
+        if time < 100 * 'h' then
+          Tsp = 630 * 'K';
+        else
+          Tsp = 400 * 'K';
+        end
+
+        if time < 150 * 'h' then
+          Lsp = 2.5 * 'm';
+        else
+          Lsp = 4 * 'm';
+        end
+
         INITIAL
         CSTR1.Ca = 50 * 'kmol/m^3';
         CSTR1.h = 2.5 * 'm';
-        CSTR1.T = 650 * 'K';
+        CSTR1.T = 550 * 'K';
         
         OPTIONS
-        TimeStep = 0.1;
-        TimeEnd = 100;
+        TimeStep = 1;
+        TimeEnd = 250;
         TimeUnit = 'h';
+        DAESolver(File = "dasslc");
 end