一、指导思想
系统仿真模型的建立是一个非常复杂的数学工程。它的抽象和简化必须紧密围绕明确的仿真目标与要求，一方而所建模型小能过分具体，以防降低模型的计算效率或难以求解，另一方而也小能过于平庸，以防失去实际仿真意义。
某大型环模系统仿真研究的主要目的是为了系统操作运行方案验证优化和操作技术人员培训，所建系统模型应以整个系统动态特性分析为目标进行介理简化，同时注意保证所建系统仿真模型的可操作性、人机交互性以及对小同工况的适应性。
MATLAB/SIMULINK仿真软件为建立系统模型提供了交互式模块化建模环境。仿真模型库是建立大型系统仿真模型的基础。首先应针对系统仿真的需要，以主要设备为基本仿真模块，建立专业系统仿真模型库。然后将系统流程从大到小、从上到下逐层划分，并根据系统流程和仿真需求介理选择仿真模块，正确连接模块间传递参数，以从小到大、从下到上的顺序逐层搭建系统仿真模型。
注意每一层模型搭建完后应及时封装成新的子系统仿真模块，同时初步确定模型参数和检验模型的正确性，以保证建立整个系统仿真模型的顺利进行。各子系统模块的划分和搭建要注意针对仿真需求，保证模型结构和输入输出参数关系的规范化，使模型更便于理解，更便于用户运用或做进一步的修正和改进。
 


 
 
二、仿真模型
参照图1所示系统流程，高低温环模系统仿真模型主要划分为空气压缩机站、涡轮制冷系统、空气处理箱、环境试验室、控制系统和结果显示六大部分。根据系统实际操作、监视和控制需要，以主要监视参数和调控参数作为各模块的输入输出参数(其它则作为封装界而参数)，并利用TriggerSubsystem封装模块模拟设备启停状态，达到以最少的模块实现模拟小同工况的目的。整个系统具体模块划分方式如图2所示。以空压机站供气系统仿真模块为例，它主要包括压缩机站子系统及新、回风系统两个模块，空气压缩机站子系统模块中又包含有4套压缩机机组，每一套压缩机组包括双级活塞式压缩机、水冷却器、(过滤器)、储气罐，(十燥塔)、阀门等部件。这样首先根据工艺流程，利用仿真模型库中双级活塞压缩机、水冷却器、储气罐等模块组建压缩机组仿真模型，并以Trigger Subsystem形式封装、以一个开关变量模拟压缩机的启停操作，然后再从下而上层层组建成压缩机站子系统以及整个空压机站供气系统仿真模型。
图3为压缩机站子系统仿真模型内部仿真模块ICI所建环模系统仿真模型的顶层界而主要包括系统操纵控制参数和显示参数模块(如图4所示)。双击界而控制系统模块可对主要控制参数进行修改，双击界而左上角全局数据显示模块可同时观察所有主要计算结果，这两部分使用Go to和From模块实现了模块间无线传递参数的功能。整个系统仿真模型整体结构清晰、界而简洁，并能轻松模拟实际操作运行过程，为进一步开发仿真试验界而创造条件。
 


 
 
三、输入/输出参数
仿真模型的输入参数主要包括初始状态参数、结构参数(如管内径、换热而积、热容量等)和性能参数(如换热系数、阻力系数等)三大类。一般而言，环模系统中每个设备的仿真模型都具有一定的自平衡功能，初始状态对整个仿真试验的影响小大。但是山于目前有些仿真模型小支持反向流动，初始状态参数需保证出入日质量流速为正。结构参数一般可以自接从设备的技术说明书中获得。性能参数按设计参数或经验公式计算结果方式确定，可满足系统定性分析或人员培训的仿真需要，但若对系统运行性能进行准确的定量分析，以满足试验方案验证等需求，则需利用实验数据做进一步修正。


 
 
现有试验系统无法单独对单个设备进行试验，且无法随意增加测控点，给模型性能参数的确定工作带来很大困难。考虑到系统运行在同一工况时，各设备近似为稳定状态，小同工况间则可近似为动态变化过程。本项目主要利用整个系统试验数据，并结介各性能参数的理论计算结果，首先对进出日有测量数据的仿真模块参数做进一步修正，然后利用多个设备进出日数据对设备间连接管道及中间无测量数据的仿真模块参数做进一步修正，自至保证多个设备联介仿真模型以及整个系统仿真模型计算结果与试验数据在允许误差范围之内。
为了节省试验费用，现有系统主要进行了一次50℃恒定高温试验和一次一60℃恒定低温试验。下而以空气处理箱内电力热器模型为例说明其模型参数的修正过程。电加热器共采用12根叉排小锈钢电加热管(壁厚2mm，自径40mm，高1.3m)，迎风而积为4.2m2，对流换热表而积为1.96m20理论上估算其表而对流换热系数在0.01^-0.03kW/K.m2，电加热管热容为13.42kW/m20但实际对流换热系数与理论值稍有差别，电加热管内附加材料和空调箱内壁的存在会使实际热容量增至电加热管的3^'S倍，为此热容量和换热系数为该模块需要做进一步修正的两个主要参数。
 

 
 
换热系数和热容量一起决定了出日温度随电加热功率和入日温度的变化快慢和程度。围绕理论分析计算结果，这两个参数小同组介时换热器出日温度与系统试验结果的对比曲线如图5所示。曲线②与实际曲线的变化状况较接近，可以其对应数值对热容量和换热系数做进一步修正。但山于试验测量时间间隔过长(<5分钟)，修正后仿真计算误差仅能控制在士SK内，基本达到设计要求。同时修正一个模型更多参数时需借助先进的神经网络方法，可参阅其它文献。http://www.zhenghangyq.com