Enunciado practica modelado de sistemas

Grado en Ingeniería Electrónica y Automática Industrial – EII - UVa
Modelado y Simulación de Sistemas- Curso 2012/13

Práctica VI. Modelado y simulación de sistemas de continuo en SIMULINK.Objetivos:
• Aplicar el entorno de simulación SIMULINK para estudiar un sistema de control.
Contenidos:
El sistema de la figura consiste en un depósito de agua que recibe un determinado caudal de agua(Wi) a
una determinada temperatura (Ti). Se tiene como objetivo mantener el nivel de líquido en el depósito y su
temperatura entorno a ciertas consignas a pesar de las posibles perturbaciones (Wi, Tiy la temperatura del
exterior Te).
El sistema de calefacción utiliza un amplificador de continua que suministra Κa·Ua amperios a la
resistencia de R ohmios. La válvula de regulación modifica elcaudal de salida Wo por medio de su
apertura (Uv).

Un modelo matemático del sistema puede ser:

dm(t )
= Wi (t ) − Wo (t )
dt
dT (t )
m(t )·Ce·
= Wi (t )·Ce·(Ti (t ) − T (t ) ) + 0.24· R·i 2(t ) − K p ·(T (t ) − Te (t ) )
dt
Wo (t ) = K v ·U v (t )· m(t )
i (t ) = K a ·U a (t )
nivel (t ) = 100

m(t )
mmax

Datos:
• Supondremos el fluido es agua, y su densidad y calorespecífico Ce, son constantes (Ce=1000.
cal/ºC kg ).
• Masa de agua máxima que puede almacenarse en el depósito, mmax=5 kg.
• Constante de pérdidas energéticas, Kp=5 cal/s ºC.
• Constante de la válvula,Kv=5·10-4.
• Constante del amplificador, Ka=0.36.
• Resistencia eléctrica, R=20 ohmios.
• Para el caudal y temperatura del fluido de entrada, y la temperatura ambiente se define un valor
nominal y unrango de posible variación para la realización de experimentos:
Variable
Wi (Kg/s)
Ti (ºC)
Te (ºC)

Valor nominal
0.025
30
10

Valor mínimo
0.005
20
5

Valor máximo
0.05
40
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1. Si las condiciones iniciales del sistema, estacionarias, son m=2.5 kg y...