基于simulink的水灭火系统仿真研究

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1、基于Simulink的水灭火系统仿真研究摘要：该文提出一种新的基于Visualc++的水灭火系统仿真模型，通过将C++代码转换成C代码植入到仿真模型中，可以大大优化仿真模型的开发，该文中Simulink软件和VSULALC++软件的优点在仿真模型中得到完整的体现。该文还详细讨论了水灭火仿真系统的开发和实现。关键词：消防系统；Simulink；VC++中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）19-4530-05WaterFireFightingSystemSimulat

2、ionBasedonSimulinkDIXiang，WANGChun-ping（ZhengzhouFireDetachment，Zhengzhou450000，China）Abstract：ThispaperpresentsanapproachtointegratesimulationmodelwithVisualC++easilybytranslatingsimulationmodeltoembeddedC++code.ThentheadvantagesofSimulinkandVisualC++ar

3、efullyusedbythisapproach.Accordingtoarealexamplethedevelopmentstepsandrealizationofwaterfirefightingsystembasedonthis9approachisdiscussedindetail.Keywords：FireFightingSystem；Simulink；VC++1概述目前市场对消防系统的需求越来越高，对系统的处理速度要求也是越来越快，因此，消防系统的开发面临着快速发展和设计全面之间的矛盾。如何

4、同时进行系统的设计、实施、测试和生产，对于消防系统的发展至关重要。本系统开发软件中使用Matlab语言创建一个新的图形化建模工具，消除了程序代码造成的效率低下和复杂的编程，可以便捷地创建一个系统模型（例如，面向对象的系统模型，控制器模型），通过控制算法仿真观察到该仿真模型的性能；而且，如果设计的控制算法不理想，可以快速修改设计和重复本次实验，直到找到一个完美的控制方案。至于控制算法的具体实现不需要手动开发，通过建立在RTW工具Simulink_RTW仿真软件可以进行开发。RTW工具可以把仿真模型转换成C

5、/C++代码，这就可以在Matlab环境下独立运行并且读取到内存中，从而大大减少了软件工程师的工作负载。Simulink仿真软件是一个著名的图形化建模与仿真工具，其便捷及灵活的建模功能可以仿真电子、电路、控制工程、信号处理等领域的问题，广泛应用于控制系统设计和仿真。该文提出的水灭火仿真系统综合以上所示各种特点，只需要在工作站终端上运行，利用电力系统工作原理形象仿真灭火系统。92运行环境和仿真理论2.1运行环境水灭火仿真系统的运行原理与电力系统的原理类似，电力系统的仿真技术是一项非常成熟的技术，因此，可以

6、利用电力系统的工作原理仿真消防系统的运行环境。系统的运行软件环境包括：1）MATLAB7.0软件2）Simulink6.2软件3）RTW6.2软件4）VC++6.02.2仿真理论对于水灭火系统的仿真，我们基于以下几点前提条件：1）假设水灭火系统中灭火的水是理想的流体，因此可以采用伯努利方程的动力学分析。2）水灭火系统中因高度差产生的水压力可以忽略不计。3）所有灭火的出水管道具有相同的剖面，各支管的剖面是相通的，消防栓也相同的大小。4）忽略管道弯曲造成的误差，根据伯努利工程：[P+ρV22+ρ?g?h=C

7、]（1）我们能够得出下面两组结论：1）任何测量点的水压力等于消防泵的压力。2）9与消防泵相连的任意剖面，其流量与剖面的面积成正比，图1表示消防系统的示意图：图1灭火系统仿真结构图假设出水管道1的出口压力为0.7MPA，其最大的流量为350立方米每小时。管道2的参数与1相同。因此，根据以上两种管道的参数，我们可以得出一下结论：1）根据上述条件，每个消防栓的气压为0.7MPA。2）每个消防栓的水流量为140立方米每小时在动力系统中，根据欧姆定律和电压电流关系式：[I1+I2+I3+…=I]（2）[U1=U2

8、=U3=…=U]（3）根据动力系统相关定律，假设电路的电压为0.7伏特，那么经过每个电阻的电流为140安。如果要利用电力系统仿真实时的水灭火系统，就需要有两套电力仿真系统。因为电路的电流与电路的电阻是密切相关的。如果我们需要形象的观察消防栓的水压，那么消防栓就必须认作是一个电压源。如果要观察通过消防栓的水流量，那么消防栓可以认为是一个电流源。图2电路仿真系统结构图3仿真模型　　假设出水管作为电压源或者电流源，以电路的开发模拟消防栓的开关，如