Zastosowanie środowiska Matlab do estymacji parametrów termodynamicznych złoża ziarna

• Autorzy: Tomkiewicz D. , Kiedrowicz M.

Warianty tytułu

EN

Estimation of grain bulk thermodynamic parameters in Matlab environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia sposób estymacji parametrów termodynamicznych złoża ziarna (ciepło właściwe, współczynnik przewodzenia ciepła). Informacja o zmianie temperatury złoża ziarna jest obecnie najczęściej stosowanym indykatorem umożliwiającym wykrywanie ognisk zwiększonej aktywności życiowej ziarna spowodowanych przez rozwijające się w złożu pasożyty i procesy życiowa ziarna. W przypadku, gdy chcemy zautomatyzować proces lokalizacji ognisk zwiększonej aktywności, konieczne jest posiadania dokładnego modelu rozkładu temperatury w złożu ziarna. W celu identyfikacji parametrów modelu zbudowano stanowisko badawcze i przeprowadzono doświadczenie. Dane uzyskane podczas doświadczenia zostały wykorzystane podczas procesu estymacji parametrów. Do estymacji wykorzystano środowisko Matlab wraz z toolboxami PDE Toolbox i Optimization Toolbox. Wyniki uzyskane podczas procesu estymacji porównano z danymi pomiarowymi i stwierdzono poprawność zastosowanej metodyki. Zastosowanie środowiska Matlab umożliwiło automatyzację procesu wyznaczania wartości parametrów modelu.

EN

This paper presents a method for estimation of grain bulk thermodynamic parameters (specific heat, thermal conductivity). Information about the change of the grain bed temperature is currently the most widely used as an indicator capable of detecting hot spots caused by local intensification of grain biological processes or by developing parasites in the bed. In a system of automatic hot spot localization, it is necessary to have an accurate model of propagation of the grain bed temperature. At the first stage of investigations a research stand was built and a series of experiments was carried out. The data obtained from the experiments were used during the process of estimating the parameters. To estimate model parameters, the Matlab environment with toolboxes: PDE Toolbox and Optimization Toolbox was used. The estimation procedure had the following stages. First, the silo geometry and initial and boundary conditions were worked out using the PDE Toolbox. At the next stage a program in Matlab environment was developed. It allowed simulating the heat propagation in the silo. After simulation, the matrix describing the change of heat distribution in the tank was obtained. From the matrix the temperature values corresponding to the position of temperature sensors were taken and compared with those obtained from the experiments. The optimization procedure (Nelder - Mead method) from Optimization Toolbox was used to find optimal values of the model parameters. Due to the Matlab environment, the process of determining the model parameter values can be automated.

Słowa kluczowe

PL

złoże ziarna; modelowanie; estymacja parametrów; monitorowanie

EN

bed of grain; modelling; parameter estimation; monitoring

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 5
• Strony: 551--554
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Tomkiewicz D.

autor

Kiedrowicz M.

• Politechnika Koszalińska, ul. Racławicka 15/17, 75-620 Koszalin,

Bibliografia

• [1] Anonymous. 1998. Partial Differential Equation For Use with MATLAB, User’s Guide.
• [2] Lorenc M.: Zastosowanie modelowania numerycznego do prognozowania rozkładu temperatur w obiektach sakralnych ogrzewanych ciepłym powietrzem, PAK 2010 nr 05.
• [3] Navarro S., Noyes R.: The Mechanics and Physics of Modern Grain Aeration Management, CRC Press, 2002.
• [4] Pabis S., Jayas D., Cenkowski S.: Grain Drying Theory and Practice, John Wiley & Sons, 1998.
• [5] Ryniecki A., Szymański P.: Dobrze przechowywane zboże. Poradnik. Mr INFO, 2002.